Come un gigante gassoso (o gigante del ghiaccio), Nettuno non ha una superficie solida. In effetti, il disco blu-verde che tutti abbiamo visto nelle fotografie nel corso degli anni è in realtà un po 'un'illusione. Ciò che vediamo in realtà sono le cime di alcune nuvole di gas molto profonde, che a loro volta lasciano spazio all'acqua e ad altri ghiacci sciolti che giacciono su un nucleo di dimensioni simili alla Terra fatto di roccia di silicato e una miscela di nichel-ferro. Se una persona tentasse di stare su Nettuno, affonderebbe attraverso gli strati gassosi.
Mentre scendevano, avrebbero sperimentato un aumento delle temperature e delle pressioni fino a quando non avessero toccato il nucleo solido stesso. Detto questo, Nettuno ha una sorta di superficie (come con gli altri giganti del gas e del ghiaccio) che viene definito dagli astronomi come il punto nell'atmosfera in cui la pressione raggiunge una barra. Per questo motivo, la superficie di Nettuno è uno dei luoghi più attivi e dinamici dell'intero Sistema Solare.
Composizione e struttura:
Con un raggio medio di 24.622 ± 19 km, Nettuno è il quarto pianeta più grande del Sistema Solare. Ma con una massa di 1.0243 × 1026 kg - che è circa 17 volte quello della Terra - è il terzo Urano più massiccio e potente. A causa delle sue dimensioni più ridotte e delle maggiori concentrazioni di sostanze volatili rispetto a Giove e Saturno, Nettuno (molto simile a Urano) viene spesso definito un "gigante del ghiaccio", una sottoclasse di un pianeta gigante.
Come con Urano, l'assorbimento della luce rossa da parte del metano atmosferico fa parte di ciò che dà a Nettuno la sua tonalità blu, sebbene quella di Nettuno sia più scura e più vivida. Poiché il contenuto di metano nell'atmosfera di Nettuno è simile a quello di Urano, si ritiene che un componente atmosferico sconosciuto contribuisca alla colorazione più intensa di Nettuno.
Anche come Urano, la struttura interna di Nettuno è differenziata tra un nucleo roccioso costituito da silicati e metalli; un mantello costituito da ghiaccioli di acqua, ammoniaca e metano; e un'atmosfera costituita da idrogeno, elio e gas metano. L'atmosfera è anche divisa in quattro strati, costituiti da (dal più interno al più esterno) la troposfera inferiore, la stratosfera, la termosfera e l'esosfera.
Le due regioni principali dell'atmosfera di Nettuno sono le due più interne: la troposfera inferiore, dove le temperature diminuiscono con l'altitudine; e la stratosfera, dove la temperatura aumenta con l'altitudine. All'interno della troposfera, i livelli di pressione variano da una a cinque bar (100 e 500 kPa), quindi la superficie di Nettuno è definita come all'interno di questa regione.
Atmosfera:
Si può quindi dire che la "superficie" di Nettuno sia composta per circa l'80% di idrogeno e il 19% di elio, con una traccia di metano. Lo strato superficiale è anche permeato da fasce vaganti di nuvole con composizioni variabili, a seconda dell'altitudine e della pressione. Al livello superiore, le temperature sono adatte per la condensazione del metano e le condizioni di pressione sono tali che possono esistere nuvole costituite da ammoniaca, solfuro di ammonio, idrogeno solforato e acqua.
Ai livelli più bassi, si pensa che si formino nuvole di ammoniaca e idrogeno solforato. Nuvole più profonde di ghiaccio d'acqua dovrebbero essere trovate anche nelle regioni inferiori della troposfera, dove sono comuni pressioni di circa 50 bar (5,0 MPa) e temperatura di 273 K (0 ° C).
Per ragioni che rimangono oscure, la termosfera del pianeta ha temperature insolitamente alte di circa 750 K (476,85 ° C / 890 ° F). Il pianeta è troppo lontano dal Sole perché questo calore sia generato dalla radiazione ultravioletta, il che significa che è coinvolto un altro meccanismo di riscaldamento - che potrebbe essere l'interazione dell'atmosfera con gli ioni nel campo magnetico del pianeta, o le onde di gravità dall'interno del pianeta che si dissipano in l'atmosfera.
Poiché Nettuno non è un corpo solido, la sua atmosfera subisce una rotazione differenziale. L'ampia zona equatoriale ruota con un periodo di circa 18 ore, che è più lento della rotazione di 16,1 ore del campo magnetico del pianeta. Al contrario, è vero il contrario per le regioni polari in cui il periodo di rotazione è di 12 ore.
Questa rotazione differenziale è la più pronunciata di qualsiasi pianeta del Sistema Solare e si traduce in un forte taglio del vento latitudinale e tempeste violente. I tre più impressionanti furono tutti individuati nel 1989 dal Voyager 2 sonda spaziale, quindi denominata in base alle loro apparenze.
Il primo ad essere notato è stata un'enorme tempesta anticiclonica che misura 13.000 x 6.600 km e ricorda la Grande Macchia Rossa di Giove. Conosciuta come la Grande Macchia Oscura, questa tempesta non è stata individuata cinque dopo (il 2 novembre 1994) quando l'Hubble Space Telescope l'ha cercata. Invece, una nuova tempesta che era molto simile nell'aspetto è stata trovata nell'emisfero settentrionale del pianeta, suggerendo che queste tempeste hanno una durata più breve di quella di Giove
Lo Scooter è un'altra tempesta, un gruppo di nuvole bianche situato più a sud del Great Dark Spot. Questo soprannome è nato per la prima volta durante i mesi precedenti al Voyager 2 incontro nel 1989, quando il gruppo cloud fu osservato muoversi a velocità più elevate del Great Dark Spot. The Small Dark Spot, una tempesta ciclonica meridionale, è stata la seconda tempesta più intensa osservata durante l'incontro del 1989. Inizialmente era completamente buio; ma come Voyager 2 si avvicinò al pianeta, si sviluppò un nucleo luminoso che poteva essere visto nella maggior parte delle immagini ad alta risoluzione.
Calore interno:
Per ragioni su cui gli astronomi non sono ancora chiari, l'interno di Nettuno è insolitamente caldo. Anche se Nettuno è molto più lontano dal Sole di Urano e riceve il 40% in meno di luce solare, la sua temperatura superficiale è più o meno la stessa. In effetti, Nettuno emette 2,6 volte più energia di quella che riceve dal Sole. Anche senza il sole, Nettuno si illumina.
Questa elevata quantità di calore interno unita alla freddezza dello spazio crea un'enorme differenza di temperatura. E questo imposta i venti che soffiano intorno a Nettuno. La velocità massima del vento su Giove può essere superiore a 500 km / ora. È il doppio della velocità degli uragani più forti sulla Terra. Ma questo è niente rispetto a Nettuno. Gli astronomi hanno calcolato il vento che soffia sulla superficie di Nettuno a 2.100 km / ora.
Nel profondo di Nettuno, il pianeta potrebbe avere una superficie solida effettiva. Al centro del gigante gas / ghiaccio si pensa che sia una regione di roccia con circa la massa della Terra. Ma le temperature in questa regione sarebbero migliaia di gradi; abbastanza caldo da sciogliere il rock. E la pressione dal peso di tutta l'atmosfera sarebbe schiacciante.
In breve, semplicemente non c'è modo di stare in piedi sulla "superficie di Nettuno", figuriamoci camminarci sopra.
Abbiamo molti articoli interessanti su Nettuno qui su Space Magazine. Eccone uno sugli Anelli di Nettuno, le Lune di Nettuno, che hanno scoperto Nettuno ?, Ci sono oceani su Nettuno?
Se desideri maggiori informazioni su Nettuno, dai un'occhiata ai comunicati stampa di Hubblesite su Nettuno, ed ecco un link alla Guida di esplorazione del sistema solare della NASA a Nettuno.
Il cast di astronomia ha alcuni episodi interessanti su Nettuno. Puoi ascoltare qui, Episodio 63: Nettuno e Episodio 199: Il programma Voyager.
