Rilevate emissioni di raggi X da Urano

Urano si fregia di un ultimo mistero che si aggiunge agli altri che ancora avvolgono uno dei giganti del sistema solare. Gli astronomi hanno rilevato emissioni di raggi X provenienti dal lontano, gelido, pianeta.

Secondo una dichiarazione resa dalla NASA, una parte delle emissioni potrebbe essere riflessa dalle emissioni che giungono nelle profondità del sistema solare direttamente dal Sole, un’altra parte sembra provenire dal pianeta stesso.

Queste sono le conclusioni alle quali è giunto uno studio che ha esaminato le emissioni di raggi X provenienti da Urano raccolte dall’Osservatorio per i raggi X Chandra.

Urano è stato scoperto per caso il 13 marzo 1781 dall’astronomo tedesco William Herschel, nel corso di osservazioni telescopiche su alcune stelle. Circa duecento anni dopo, la sonda Voyager 2 ha raggiunto Urano, che ha mostrato i suoi tenui anelli e molti satelliti. Il pianeta compie la sua orbita in circa 84 anni, per cui nelle zone polari giorno e notte si alternano ogni 42 anni.

Urano possiede un nucleo roccioso, avvolto da un oceano profondo 10 500 km composto dagli stessi elementi dell’atmosfera, ma allo stato liquido. Intorno ad Urano ruotano numerosi corpi: un sistema di 10 sottili anelli di polveri e ghiaccio e almeno 17 lune.

Oltre a Urano, diversi pianeti e alcune lune del sistema solare mostrano emissioni di raggi X; Venere, Giove, Saturno e perfino alcune sue lune. A sostenerlo un documento redatto da un team di scienziati che hanno esaminato il fenomeno. Effettivamente all’elenco mancavano sia Urano che Nettuno, pianeti giganti ancora poco conosciuti.

Gli astronomi trovano particolarmente interessante lo studio delle emissioni di raggi X di Urano per via degli allineamenti del pianeta che sono particolarmente confusi: Urano infatti giace su un lato e l’asse del suo campo magnetico è spostato di 90° sia rispetto al piano orbitale che all’asse di rotazione. Urano non orbita intorno al Sole come gli altri otto pianeti, ma piuttosto sembra “rotolare sul piano orbitale”.

Gli assi inclinati del gigantesco pianeta possono innescare aurore particolarmente complicate, che possono emettere radiazioni X.

Viste le scarse conoscenze a disposizione, gli astronomi hanno deciso di analizzare nelle poche osservazioni effettuate dall’osservatorio per i raggi X Chandra su Urano. Gli astronomi hanno attinto a tre segmenti di dati, uno dell’agosto 2002 e due del novembre 2017.

I dati che dimostrano le emissioni di raggi X

Le osservazioni del 2002 e del 2017 provengono da diversi strumenti installati sul telescopio e nei dati del 2017, i ricercatori non possono osservare chiaramente quali emissioni di raggi X provengono da Urano e quali da altri bersagli presenti nel campo visivo del rilevatore.

Certo, agli astronomi farebbero comodo altri dati, tuttavia da quelli a loro disposizione possono trarre qualche conclusione preliminare. Entrambe i pacchetti di dati infatti sembrano mostrare  le emissioni di raggi X provenienti dallo strano pianeta – più di quanto ci si aspetterebbe esclusivamente emesse dall’atmosfera del pianeta che riflette le emissioni di raggi X emesse dal Sole.

Se una parte dei raggi X rilevati dagli astronomi provengono effettivamente da Urano, piuttosto che dalle emissioni riflesse dal Sole, potrebbero essere in gioco alcuni fenomeni sconosciuti. 

Anche gli anelli che circondano Saturno, il secondo pianeta del sistema solare per dimensioni, emettono radiazioni X quando vengono colpiti dalle particelle cariche emesse dal Sole, e le due serie di tenui anelli attorno Urano possono fare lo stesso.

Oppure, le emissioni di raggi X possono provenire dalle aurore che si sviluppano sull’atmosfera del pianeta, un po’ come accade su Giove, il gigante del sistema solare. Urano è avvolto infatti da un’atmosfera di idrogeno, elio e metano spessa 7600 km ed è freddissimo: la temperatura, che varia di poco, scende da -208 °C, al polo che punta verso il Sole, fino a -215 °C, all’equatore.

Tuttavia gli astronomi non sono sicuri di ciò che potrebbe innescare le aurore stesse. Gli scienziati sperano che in future le osservazioni di Chandra possano permettere di determinare cosa sta accadendo a Urano. 

Le future missioni in programma potrebbero essere in grado di studiare le emissioni di raggi X del pianeta, in particolare l‘Advanced Telescope For High Energy Astrophysics o ATHENA dell’Esa, l’Agenzia Spaziale Europea, che verrà lanciato nello spazio tra una decina di anni, oppure la missione Lynx X-ray Observatoty che la NASA sta valutando e che potrebbe essere lanciato dopo la missione Nancy Grace Roman Telescope.

La ricerca è descritta in un articolo pubblicato oggi (31 marzo 2021) sul Journal of Geophysical Research.