L’aspetto degli oggetti celesti – Urano

Finora abbiamo incontrato ed osservato da vicino i due pianeti giganti del Sistema Solare: Giove ha un aspetto davvero multicolorato e mutevole nel corso delle ore e dei giorni, ricco com’è di nuvole e vortici, oltre alla ben nota GRS (Great Red Spot, la Grande Macchia Rossa). Saturno invece presenta una superficie un po’ più uniforme e solo occasionalmente solcata da caratteristiche configurazioni di nubi, ma presenta come noto un complicatissimo sistema di anelli che lo rende assolutamente inconfondibile.

A confronto con i fratelli maggiori, Urano sembra davvero monotono e monocolore: ma sappiamo che questa è solo una prima analisi ed impressione, dal momento che la natura ha in serbo sempre sorprese e novità.

Parlando di inclinazione dell’asse di rotazione, tra i pianeti del Sistema Solare, Mercurio, Venere e Giove hanno assi poco inclinati rispetto alla perpendicolare del loro piano orbitale. La Terra, Marte, Saturno e Nettuno invece presentano un angolo rispetto alla verticale di circa 25° (per la Terra sono i famosi 23.5° che permettono il verificarsi delle 4 $stagioni$). Urano invece presenta un asse di $rotazione$ praticamente parallelo al $piano orbitale$, tanto che in un quarto del suo periodo di rivoluzione attorno al Sole sembra rotolare lungo la sua orbita, per poi mostrare la sua zona polare nell’altro quarto di orbita, per poi rotolare al contrario nell’altro quarto dell’orbita ed infine mostrare la zona polare opposta nell’ultimo quarto dell’orbita: cosiderato che l’orbita di Urano attorno al Sole si svolge in più di 84 anni, si ha che i quarti di orbita durano ben 21 anni l’uno, un’eternità!

Dal mio articolo del 2008 “I pianeti a confronto” (che trovate a questo link) ho ripreso il diagramma che avevo creato per mostrare l’alternanza delle $stagioni$ su questo pianeta gassoso: nel diagramma avevo rappresentato l’angolo leggermente maggiore rispetto agli 8°, per poter mostrare un angolo di fase visibile nelle due rappresentazioni polari.

Sappiamo che il pianeta possiede attualmente 27 lune ed un sistema di anelli: quasi tutte le lune maggiori orbitano lungo il piano equatoriale di Urano, così come gli anelli. In particolare l’eccezione alla complanarità delle orbite si ha per il satellite Miranda (che ha un’inclinazione di 4°) e per il gruppo di satelliti irregolari con varie inclinazioni: Margaret presenta un valore di 56° mentre altri satelliti più lontani hanno valori compresi tra 152° e 168° e perciò sono retrogradi.

Adesso vedremo l’aspetto di Urano dalla superficie dei suoi satelliti maggiori e più noti (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon), tutti con $rotazione$ sincrona.

Urano da Miranda

Detto che l’inclinazione orbitale di Miranda è di circa 4°, nel corso della sua orbita che dura meno di un giorno e mezzo, dalla sua superficie si potrebbe vedere Urano e i suoi anelli ondeggiare tra la parte settentrionale e quella meridionale: nulla a che vedere con lo spettacolo degli anelli di Saturno, ma anche in questo caso (in funzione della stagione di Urano) si vedono le ombre degli anelli stessi sulla superficie gassosa del pianeta. Nel caso in cui mirandassimo sulla superficie di questo $satellite$ avremmo davanti agli occhi questo spettacolo meraviglioso.

Da questo $satellite$, Urano ha un diametro apparente di 22°, perciò il pianeta potrebbe quasi perfettamente occultare la costellazione del Cigno, tra Deneb e Albireo.

Urano da Ariel

Da questo $satellite$ in poi, le orbite sono praticamente equatoriali (molto meno di mezzo grado) e perciò gli anelli si vedranno praticamente sempre di taglio: ariellando allegramente sulla superficie di Ariel, Urano presenta un diametro di 15°, praticamente la distanza nel cielo tra Aldebaran e l’ammasso stellare delle Pleiadi.

Spettacolo da Umbriel

Ci stiamo sempre più allontanando da Urano, che stavolta presenta un diametro di 11°, e che potrebbe occultare stavolta il tegame dell’Orsa Maggiore, quella specie di trapezio al quale si collegano le altre tre stelle del Grande Carro. Umbriel ruota intorno al pianeta gassoso in poco più di 4 giorni e semmai dovessimo umbriellare, verificheremmo che dalla sua superficie Urano si presenta sempre nella stessa posizione del cielo, con fasi variabili continuamente.

Il sogno di una notte di mezza estate

Siamo arrivati a Titania, la regina delle Fate dell’opera di Shakespeare che dà il titolo a questo paragrafo: se un giorno potessimo attitaniare sulla superficie di questo che è il maggiore dei satelliti di Urano, allora vedremo il gigante gassoso grande ben 7° (14 Lune messe una a fianco all’altra) e cioè la distanza fra Betelgeuse e Bellatrix, le due stelle più settentrionali della bellissima e famosissima costellazione di Orione.

Stavolta l’orbita del $satellite$ avviene in quasi 9 giorni ed in questo lasso di tempo potremmo vedere tutte le $fasi$ di Urano.

Urano da Oberon

Siamo arrivati al più lontano dei satelliti maggiori e perciò Urano stavolta ha un diametro apparente minore, seppur ancora grande ed inquietante, dall’alto dei suoi 5°: sulla $sfera celeste$ sono circa la distanza tra le due stelle Castore e Polluce, della costellazione dei Gemelli.

Oberon percorre la sua orbita stavolta in 13 giorni e mezzo con un’inclinazione di 0.7°: col passare del tempo (velocizzato come sempre nei miei filmati) gli anelli già comincerebbero a vedersi non proprio di taglio. Ce ne potremmo rendere conto se un giorno oberonassimo sulla sua superficie. Nell’attesa godiamoci lo spettacolo che ci fornisce Stellarium.

Ritorniamo indietro verso il $gigante$

Come ho fatto in altre puntate, mi sono divertito ad inserire tra i satelliti gestiti da Stellarium, un nuovo $satellite$, inserendone i dati all’interno di un apposito file: questo perché i progettisti del programma gestiscono attualmente solo i cinque satelliti maggiori, calcolandone le orbite con gli algoritmi ufficiali, che si trovano anche in internet.

C’è da dire che i satelliti di Urano, specie quelli minori e i più lontani, sono sottoposti a forti perturbazioni orbitali da parte del pianeta per cui i valori e le caratteristiche delle loro orbite non sono così facilmente modellizzabili con un algoritmo. Ci si può accontentare però di valori medi, non molto affidabili se non a breve termine.

Il $satellite$ che ho scelto in questo caso è Ofelia, che trae il nome dal ben noto personaggio dell’Amleto di Shakespeare: si tratta del secondo $satellite$ più vicino ad Urano, così vicino da presentare un diametro apparente di ben 51°.
Quando in un futuro remoto ofelieremo sulla sua superficie, rimarremmo sconvolti dalla presenza minacciosa del pianeta gassoso che occuperebbe in cielo la zona  tra la stella β UMa (Merak) ed Arturo, il faro della costellazione di Bootes. Allucinante!

Nella prossima puntata ci allontaneremo sempre più dal Sole seguendo la rotta tracciata dalle due sonde Voyager, per incontrare Nettuno.