La WFPC2 ci fornisce le prime immagini dettagliate di Urano con i suoi satelliti e con il suo sistema di anelli. E’ la prima volta, dopo il fly-by della navicella Voyager 2 avvenuto nel 1986, che possiamo compiere osservazioni così nitide del lontano pianeta. Nel corso della missione Voyager furono scoperti dieci nuovi satelliti e ne furono determinate le orbite. Da allora, con i telescopi terrestri non è stato più possibile osservare nessuno di questi satelliti e nemmeno i dettagli degli anelli.
| I satelliti di Urano
Ciascun satellite interno appare come una successione di tre punti: si tratta infatti di una composizione di tre immagini prese a distanza di circa sei minuti una dall’altra, e in questo modo il moto dei satelliti diviene evidente. Essi si ruotano a velocità molto elevata rispetto alla nostra Luna e quindi la loro posizione cambia e diventa evidente anche in pochi minuti. Queste immagini multiple sono utili anche per distinguere i satelliti dalle stelle e da effetti di disturbo quali i raggi cosmici e il rumore elettronico. La misura dettagliata della posizione e del moto dei satelliti interni di Urano consentirà un calcolo preciso delle loro orbite. Questo, a sua volta, permetterà di approfondire lo studio di questo complicato sistema caratterizzato da una insolita risonanza (rapporto tra periodi orbitali). Dalle precedenti osservazioni del 1986 a oggi le lune di Urano hanno compiuto circa 10.000 rivoluzioni e quindi misurando le loro attuali posizioni è possibile determinarne gli effetti "accumulati" di piccoli errori di moto ed eseguire correzioni precise dei parametri orbitali calcolati dal Voyager. L’Hubble può aiutare l’analisi della composizione mineralogica delle lune di Urano osservandone la luminosità in quattro diverse lunghezze d’onda. La composizione è utile per capire l’origine dei satelliti e in che modo il sistema di Urano si è evoluto a partire dalla sua formazione avvenuta 4,5 miliardi di anni fa. Il telescopio spaziale ci rivela sia una "cappa" luminosta di foschia d’alta quota che ricopre il polo sud del pianeta, sia delle nubi presenti alle latitudini meridionali. |
L’anello epsilon
Urano possiede un sistema di 11 anelli concentrici costituiti da polveri scure. L’alta capacità di risoluzione del telescopio spaziale ci permette di distinguerne parecchi e di analizzarne la struttura. In particolare riesce ad eseguire accurate analisi fotometriche del brillante anello esterno, l’anello epsilon. Una precisa analisi dell’anello epsilon consente di capire l’origine delle particelle che lo compongono. Anche in questa immagine i satelliti appaiono come successioni di tre punti. |
L’Hubble osserva la rotazione di Urano.
Anche il Voyager osservò simili strutture durante il fly-by del 1986. L’apparente aumento dei contrasto può essere dovuto alla diversa illuminazione Solare. Al tempo della missione Voyager 2 il Sole si trovava "sopra" il polo Sud del paineta e non c’erano variazioni della sua posizione durante il giorno. Attualmente ci sono cambiamenti stagionali di illuminazione dato che il moto orbitale ha spostato il polo di 35° dal Sole. Queste osservazioni ci possono fornire utili indicazioni di questo insolito sistema nel quale, durante alcune posizioni del periodo orbitale ci sono variazioni giornaliere di illuminazione mentre in altri periodi, quando il Sole è immobile sopra il polo queste variazioni non ci sono. Queste tre immagini del pianeta Urano mettono in evidenza sia lo spostamento di un paio di nubi luminose dell’emisfero Sud, sia uno strato di foschia di alta quota che forma una cappa sopra il polo Sud. Le immagini sono state riprese il 14 agosto 1995 quando Urano si trovava a 2,8 miliardi di chilometri dalla Terra. I dettagli climatici di Urano non sono visibili ai telescopi terrestri e, prima dell’Hubble erano stati osservati soltanto nel 1986 dalla sonda Voyager 2. Per mettere in evidenza le nubi di alta quota la camera WFPC2 è stata attrezzata con appositi filtri. Le due nubi, indicate con le lettere A e B, hanno una forma a pennacchio e si estendono per 4.300 km e 3.100 km rispettivamente. Il loro movimento, che segue la rotazione del pianeta, è messo in evidenza confrontando le tre immagini: le prime due sono state riprese a distanza di 3 ore mentre il tempo trascorso tra la seconda e la terza immagine è di 5 ore. Qualche componente del moto delle nubi può anche essere dovuto ai venti di alta quota. I dati ricavati da queste osservazioni consentono agli astronomi di perfezionare la misura del periodo di rotazione, che la sonda Voyager aveva stimato essere di 7 ore e 14 minuti. Urano, uno dei quattro pianeti gassosi giganti del nostro Sistema Solare, ha una superficie povera di caratteristiche evidenti. Diversamente dalla Terra, il polo Sud del pianeta, per una parte del suo periodo di rivoluzione che dura 84 anni, punta in direzione del Sole. |
Credit: Kenneth Seidelmann, U.S. Naval Observatory e NASA.