Un team di ricercatori con membri della Sorbonne Université, dell’Università del Maryland College Park, dell’Università di Pisa e dell’Université Côte d’Azur ha sviluppato di recente una nuova teoria per spiegare la strana inclinazione di Urano e la sua rotazione in senso orario.
Urano, il penultimo pianeta del Sistema Solare, è classificato come gigante ghiacciato, terzo per diametro e quarto per massa. Ha un sistema di anelli come Giove, Saturno e Nettuno, anche se sono poco densi e quindi meno visibili. Inoltre è dotato di 27 lune che orbitano attorno al suo equatore. Tra i pianeti del nostro Sistema Solare, Urano è fra i più interessanti principalmente per due motivi:
- Il suo angolo d’inclinazione di 98° rispetto al suo piano orbitale, superiore di molto rispetto a qualsiasi altro pianeta.
- Il senso di rotazione, infatti Urano ruota in senso orario, come Venere.
Le precedenti teorie
Per spiegare le caratteristiche uniche di Urano negli ultimi anni sono state sviluppate diverse teorie. Una delle più accreditate suggerisce che l’inclinazione così particolare sia stata causata dalla collisione con un altro grosso corpo celeste.
Dei ricercatori giapponesi del Tokyo Institute of Technology avevano proposto nel 2020 un modello matematico che spiegava ulteriormente questo possibile evento. Ne abbiamo parlato in questo articolo. Il responsabile dell’impatto sarebbe stato un corpo grande tre volte la terra e interamente formato di ghiaccio. Questa collisione, oltre che inclinare l’asse di rotazione di Urano avrebbe prodotto una serie di lune di ridotte dimensioni, che tutt’ora orbitano attorno al pianeta.
Un’altra ipotesi avanzata nel corso del tempo afferma invece che il pianeta potrebbe essere stato influenzato da un gruppo di corpi più piccoli. In entrambi gli scenari è stato però difficile reperire prove concrete di tali avvenimenti. Ora però, i ricercatori hanno cambiato prospettiva, prendendo in considerazione la migrazione delle lune del gigante ghiacciato.
L’influenza delle lune di Urano
Alcuni anni fa, dei ricercatori hanno notato che l’inclinazione di Giove stava aumentando a causa della migrazione delle sue lune. I calcoli matematici prevedono che la sua inclinazione cambierà drasticamente nei prossimi miliardi di anni. Quando hanno guardato Saturno, hanno trovato risultati simili, principalmente a causa della migrazione della sua luna più grande, Titano. Osservando i risultati ottenuti da questi test, il team di ricerca si è chiesto se anche Urano potesse essere vittima della deriva delle sue lune.
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno effettuato diverse simulazioni al computer, variando le dimensioni e la velocità delle lune. I risultati hanno confermato la loro ipotesi: un corpo che avesse anche solo la metà della massa della Luna che orbita intorno alla Terra, potrebbe aumentare progressivamente l’angolo d’inclinazione dell’asse di rotazione di Urano fino a 90°, in alcuni milioni di anni.
I ricercatori hanno però osservato che le lune che ora circondano Urano non hanno massa sufficiente per creare una tale inclinazione. Doveva quindi esistere in passato un satellite di Urano grande abbastanza da influenzare il pianeta. Tramite le simulazioni è infatti emerso che se una grande luna spingesse l’inclinazione di Urano a 80°, la situazione diverrebbe instabile: la luna si schianterebbe contro il pianeta stesso, andando a creare conseguenze come quelle della teoria della collisione.
Attualmente i ricercatori pensano che questa potrebbe essere l’ipotesi che meglio spiega l’inclinazione maggiore rispetto agli altri pianeti e la rotazione in senso orario di Urano. Sarà interessante in futuro capire se altri studi confermeranno l’esito di questa ricerca, o la smentiranno.
Lo studio, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics, è disponibile qui in versione pre-print.
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