lunedì 28 luglio 2014

Un pianeta in tilt

I pianeti del Sistema Solare li conosciamo tutti. Il più vicino al Sole è Mercurio, poi abbiamo Venere, Terra e Marte a formare il gruppo dei pianeti rocciosi, ovvero quei pianeti che hanno una crosta, in soldoni quei pianeti su cui si può camminare.
Superata la fascia degli asteroidi troviamo Giove, Saturno, Urano e Nettuno, i quali sono pianeti gassosi, ovvero non hanno una superficie su cui poter camminare, sono grandi palle di gas.
Ogni pianeta compie almeno due movimenti: c'è un moto di rivoluzione intorno al Sole (qui su Quantizzando amiamo dire che il pianeta cade sul Sole) e c'è un moto di rotazione attorno all'asse del pianeta.

Prima di proseguire decidiamo una convenzione: il nostro Sistema Solare è come un tavolo da cucina. I pianeti e il Sole si trovano poggiati sul tavolo e compiono tutti i movimenti sopra di esso.
Dunque, detto questo, per quanto riguarda il moto di rivoluzione quasi tutti i pianeti girano (o meglio, cadono) intorno ad esso in senso anti-orario (se guardiamo il tavolo dall'alto). Ho detto quasi perché c'è un pianeta che gira in senso opposto, cioè orario: si tratta di Venere.
Invece per il moto di rotazione attorno al proprio asse abbiamo che tutti i pianeti hanno il proprio asse più o meno inclinato rispetto al piano in cui si svolgono i moti del Sistema Solare (cioè rispetto al piano del tavolo) e tutti eccetto uno hanno il proprio asse che punta verso la direzione alto-basso (sempre secondo l'esempio del tavolo da cucina): l'eccezione è data da Urano, il quale, secondo il solito convenzionale sistema di riferimento, ha il proprio asse che è "sdraiato" sul nostro tavolo. In pratica Urano si comporta come una palla che rotola sul tavolo.
Sono sicuro che la prossima immagine aiuterà a schiarirvi le idee:


Ma è importante questa cosa? Certo che lo é. Innanzitutto come curiosità: infatti perché c'è un pianeta che ha il proprio asse fatto in tal modo? E perché Venere gira intorno al Sole in senso orario?
Comunque, al di là della semplice curiosità, capire questi fatti potrebbe gettare nuova luce sulle dinamiche di formazione ed evoluzione del nostro Sistema Solare.
Inoltre la direzione dell'asse di rotazione è importante per la spiegazione delle stagioni. Infatti se qui sulla Terra abbiamo le stagioni che abbiamo e anche che quando da noi è estate nell'emisfero Sud è inverno, lo dobbiamo all'inclinazione dell'asse terrestre.

Invece pensate al povero Urano, altro che stagioni! Urano passa un bel po' di tempo a mostrare uno dei propri poli verso il Sole e un altro bel po' di tempo a mostrare l'altro polo. Tranquilli, per fortuna punto sempre su una bella immagine quando le parole diventano di troppo! Ecco qua cosa voglio dire:


Quando dico tempo non voglio dire mesi bensì anni. Infatti Urano è molto più distante della Terra dal Sole (circa 20 volte più distante) e quindi deve compiere un'orbita più grande. Risultato? I poli restano illuminati, in maniera alterna, circa una quarantina d'anni. Che vuol dire anche, per uno dei due poli, una lunghissima notte!
Durante gli equinozi invece, come potete vedere dal disegno, abbiamo una situazione simile a quella del nostro pianeta poiché vi è finalmente un'alternanza giorno-notte (un giorno su Urano dura circa 17 ore).

Quindi Urano è completamente inclinato rispetto agli altri pianeti del Sistema Solare. Da qui il titolo di questo post, in quanto "tilt" in inglese vuol dire "inclinato" e quindi il gioco di parole in italiano è fatto.

Resta da domandarci perché Urano sia inclinato in tal modo.

La risposta è una di quelle risposte molto comuni in astrofisica: non lo sappiamo!
O meglio, c'è qualche idea ma risulta difficile dimostrarne la validità. L'ipotesi più accreditata sembra essere quella di uno scontro di Urano con un altro corpo celeste alla fine del quale l'inclinazione dell'asse di Urano è stata stravolta. Per inciso, una simile spiegazione viene anche proposta per spiegare il moto retrogrado (si dice così, eh) di Venere attorno al Sole. Quello che si può fare per dimostrare vera questa ipotesi potrebbe essere simulare numericamente (con l'utilizzo di supercomputer) i fenomeni fisici in gioco alla formazione dei pianeti gassosi seguendo le attuali teorie sulla nascita del Sistema Solare. Quindi ce n'è di lavoro da fare per scoprire la verità su Urano.

Insomma, questo più che voler essere un post che spiega qualcosa è un post che vi mette a conoscenza di qualcosa, cioè dell'inclinazione dell'asse di Urano. Si tratta di uno di quei misteri, di quelle domande importanti dell'astrofisica che sono dietro l'angolo e che non hanno bisogno di scomodare roba oscura o grandi botti. Eppure sono domande fondamentali, perché la loro comprensione potrebbe farci capire molto più in dettaglio il pezzettino di universo in cui viviamo.