Secondo le attuali teorie di formazione del sistema solare, tutti pianeti si sono formati per l’addensarsi di un disco di gas e polveri. L’attuale rotazione di tutti i pianeti del sistema solare è una conseguenza della rotazione di questa enorme nube. Anche il fatto che tutti i pianeti ruotino intorno al Sole sullo stesso piano è una conseguenza diretta della conservazione del moto di questo disco di materia originale. Urano però è un’eccezione che fino ad adesso si sapeva spiegare solo parzialmente.
Urano è il penultimo pianeta del sistema solare, e il penultimo gigante gassoso prima di Nettuno. Come Saturno, Urano ha un sistema di anelli anche se poco denso. E’ inoltre dotato di 27 lune che orbitano attorno al suo equatore.
Urano è un pianeta che ha sempre destato curiosità per come si muove sul suo asse e per come orbita attorno al Sole. Tutti i pianeti del sistema solare hanno il proprio asse di rotazione orientato approssimativamente di 90 gradi rispetto al piano del sistema solare. Questo vuol dire che l’asse su cui ruotano è essenzialmente verticale. L’asse della Terra è per esempio inclinata di poco più di 27°. Quella di Urano si differenzia completamente in quanto ha un’inclinazione di circa 98°. Questo in parole povere vuol dire che rotola mentre si muove intorno al Sole.
Ora dei ricercatori giapponesi del Tokyo Institute of Technology hanno proposto un modello matematico che spiega ulteriormente questo fenomeno. Quello che hanno fatto in Giappone è stato applicare una teoria alla formazione del sistema di Urano, per poi controllare se applicando il loro modello matematico risultassero tutti i parametri orbitali attuali. Questo confermerebbe che la teoria iniziale è corretta ed è proprio quello che è successo.
La teoria che è stata applicata prevede che all’inizio del sistema solare un corpo più piccolo di Urano lo abbia colpito in uno scontro fra pianeti. Un urto di questo tipo è la teoria principale per la formazione della nostra Luna ma lo scontro di Urano è diverso.
Per prima cosa il “pianeta proiettile” dovrebbe aver avuto tre volte le dimensioni della Terra e doveva essere completamente ghiacciato. Quando questo pianeta si scontrò con Urano non creò un grande satellite come la nostra Luna ma favorì la creazione di piccole lune e degli anelli di Urano. L’altra grande differenza sta nella posizione di Urano. Essendo molto distante dal Sole le temperature sulla sua atmosfera e sulle sue Lune sono molto basse. Questo permette ad elementi volatili come acqua e ammoniaca di rimanere ghiacciati anche a pressioni alle quali sulla Terra sarebbero sotto forma di liquidi o gas.
Secondo il Professor Shigeru Ida del Earth-Life Science Institute (ELSI) di Tokyo gli scontri fra corpi ghiacciati sono completamente diversi da quelli del sistema solare interno. Poiché il ghiaccio d’acqua si forma a basse temperature il calore generato nello scontro ha completamente vaporizzato gran parte del pianeta. Questo è sicuramente avvenuto anche per l’impatto terrestre che ha originato la Luna. La differenza sta nel tipo di materiale che avendo una temperatura di condensazione più alta si è solidificato più in fretta. La gravità crescente della Luna e della Terra ha quindi permesso sempre a più materiale di addensarsi, prima che venisse disperso nel sistema solare.
Per quanto riguarda Urano la maggior parte del “pianeta sbriciolatosi” nell’impatto è stato assorbito da Urano, creandone probabilmente gran parte dell’atmosfera gassosa. Ciò non ha permesso quindi la formazione di Lune di grandi dimensioni. Un impatto di questo tipo spiega anche il periodo di rivoluzione di Urano che è solo di 17 ore. Questo vuol dire che un giorno su Urano è ancora più breve di uno sulla Terra.
Il modello degli scienziati giapponesi riproduce perfettamente l’attuale configurazione del sistema di lune e anelli di Urano a partire da uno scontro di questo tipo. Secondo il professor Ida il più grande successo di un modello come questo sarà applicarlo a sistemi solari con esopianeti per comprendere appieno come si sono formati.
Il fatto che Urano si fosse inclinato con lo scontro con un pianeta roccioso era la teoria più accredita e ed è quella che finora spiega la creazione di molte lune del sistema solare. La grande differenza di questo risultato sta proprio nella presenza del modello che spiega la formazione delle lune di Urano e del perché sono così piccole. Insieme a questo viene giustificato anche l’angolo di inclinazione del pianeta.
Questa spiegazione del moto di Urano arriva pochi giorni dopo che un’altra grande scoperta è stata fatta sul gigante gassoso. Analizzando dei dati della sonda Voyager (unica sonda ad aver raggiunto Urano) è stato trovato un Plasmoide, una zona del campo magnetico in grado di strappare atmosfera ad Urano. Ne abbiamo parlato qui.
