In queste immagini di Urano prese dalla camera NICMOS il 28 luglio 1997, sono state evidenziate sei distinte formazioni di nubi. L’immagine a destra, presa dopo un intervallo di 90 minuti rispetto a quella di sinistra, mette in evidenza la rotazione del pianeta. Ogni immagine è una composizione di tre esposizioni prese in tre diverse lunghezze d’onda del vicino infrarosso. I colori che appaiono non sono reali: si tratta di falsi colori (o colori codificati). Infatti, l’occhio umano non può percepire la radiazione infrarossa e quindi per ogni lunghezza d’onda dell’infrarosso è stato assegnato artificialmente un determinato colore nel visibile (il blu corrisponde alla lunghezza d’onda di 1.1 micron, il verde a 1.6 micron e il rosso alla lunghezza d’onda di 1.9 micron).
Nel visibile e alle lunghezze d’onda del vicino infrarosso, la luce del sole è riflessa da nebbie e nuvole che si trovano nell’atmosfera di Urano. In ogni caso, nel vicino infrarosso, l’assorbimento dovuto ai gas presenti, limita la visibilità a diverse altitudini, causando intensi contrasti e varietà di colori.
In queste immagini, l’esposizione in blu sonda i più profondi livelli atmosferici. Questo colore indica condizioni atmosferiche limpide che sono prevalenti alle medie latitudini verso le zone centrali del disco.
L’esposizione verde è sensibile all’assorbimento da parte del gas metano che corrisponde ad un’atmosfera limpida. In regioni nebbiose invece il colore verde diventa visibile perché qui la radiazione solare viene in parte riflessa. Il colore verde intorno al polo sud (segnato dal "+") indica condizioni di nebbia intensa.
Il colore rosso rivela l’assorbimento da parte dell’idrogeno, il gas più abbondante nell’atmosfera di Urano. Sono messe in evidenza soprattutto le regioni nebbiose presenti nell’alta atmosfera. Sia il colore rosso, visibile lungo i bordi, che il viola, a destra dell’equatore, sono indicativi della presenza di strati di nebbia ad elevate altitudini, con livelli sottostanti di atmosfera limpida.
Sono visibili cinque nubi lungo al bordo destro. Esse hanno subito una rotazione in senso antiorario nel periodo intercorso tra le due foto. Il loro colore rosso indica che si tratta di nubi molto alte. Dettagli così nitidi non sono mai stati visti prima su Urano. Le nubi hanno un’estensione paragonabile a quella dell’Europa. Un’altra nube (che è appena visibile) ruota lungo il percorso indicato dalla freccia scura; il suo colore verde suggerisce che si tratta di una nube localizzata ad altitudine inferiore.
Gli anelli di Urano, che sono estremamente deboli alla radiazione visibile, diventano evidenti nel vicino infrarosso. L’anello più luminoso (anello epsilon) ha una larghezza variabile lungo la sua circonferenza. La sua parte più ampia e quindi più luminosa si trova nella parte alta di questa immagine. Due anelli più deboli sono visibili internamente all’anello epsilon.
In entrambe le immagini si possono vedere 8 dei 10 piccoli satelliti di Urano scoperti dal Voyager 2. Le loro dimensioni vanno dai 40 Km di Bianca ai 150 Km del satellite Puck. Dopo la missione del Voyager due (1986) il più piccolo di questi satelliti non è stato più visto.
Questi satelliti ruotano attorno ad Urano in meno di un giorno e i più vicini sono anche i più veloci. Il loro spostamento, nei 90 minuti di intervallo che separa le due immagini, è ben evidenziato nel pannello di destra.
L’area esterna agli anelli è stata lievemente accentuata in luminosità per migliorare la visibilità dei satelliti.
Nubi boreali nell’atmosfera di Urano
Utilizzando la radiazione visibile, gli astronomi, per la prima volta, hanno rilevato delle nubi nell’emisfero nord del pianeta. Le ultime immagini prese con il Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) mostrano strutture a fasce e numerose nubi. Queste foto verranno utilizzate dagli astronomi per tentare di determinare, per la prima volta, le velocità dei venti nell’emisfero nord del pianeta.
Urano viene chiamato talvolta "pianeta sghembo", perché il suo asse di rotazione è molto inclinato rispetto al piano dell’orbita. L’anno di Urano corrisponde a 84 anni terrestri e questo comporta delle stagioni estremamente lunghe. L’inverno dell’emisfero nord è durato circa 20 anni. Urano viene anche chiamato "mite e noioso" perché utilizzando telescopi con base a terra è impossibile distinguere qualsiasi particolare della sua atmosfera. Persino le telecamere del Voyager 2 nel 1986 ci hanno mostrato un disco bianco pressoché uniforme; alcune nubi sono state identificate soltanto nell’emisfero sud. Il Voyager ha sorvolato il pianeta verso la fine del periodo invernale boreale (quando l’emisfero nord era completamente avvolto nell’oscurità).
La primavera ora è arrivata nell’emisfero boreale di Urano. Le ultime immagini, sia quelle prese nel visibile e descritte qui, sia le precedenti all’infrarosso, mostrano invece un pianeta con fasce e nubi chiaramente distinguibili. Qui sono mostrate due immagini. L’immagine verde-azzurrina di sinistra è presa alla lunghezza d’onda di 5.470 Angstrom, prossima al picco di sensibilità per l’occhio umano. Sono stati aggiunti dei colori per mostrare quello che potrebbe vedere realmente una persona da un’astronave che sorvola il pianeta. A questa lunghezza d’onda è appena visibile una piccola struttura (evidenziata con tecniche di elaborazione digitale dell’immagine): si tratta di una piccola nube nei pressi del bordo nord (che si trova a destra in questa foto).
L’immagine "rossa" a destra è stata presa alla lunghezza d’onda di 6.190 angstrom (sensibile all’assorbimento da parte delle molecole di metano presenti nell’atmosfera del pianeta). La struttura a bande è evidente e la piccola nube nei pressi del bordo nord è ora chiaramente visibile.
Gli astronomi sono in attesa che le nubi e le strutture a bande divengano sempre più evidenti con il passare degli anni, mano a mano che il pianeta procede nella sua lenta andatura attorno al Sole. Alcuni di loro sostengono che i venti di Urano non si distribuiscano simmetricamente nei due emisferi del pianeta. Queste immagini dell’Hubble consentiranno di misurare le velocità dei venti boreali.