L’orbita di Nettuno. Quanto dura un anno su Nettuno?

Sulla Terra, un anno dura all’incirca 365,25 giorni, ognuno dei quali dura 24 ore. Nel corso di un singolo anno, il nostro pianeta attraversa alcuni cambiamenti stagionali piuttosto pronunciati. Questo è il prodotto del nostro periodo orbitale, del nostro periodo di rotazione e della nostra inclinazione assiale. E quando si tratta degli altri pianeti del nostro sistema solare, è più o meno la stessa cosa.

Considera Nettuno. Come ottavo e più lontano pianeta dal Sole, Nettuno ha un’orbita estremamente ampia e una velocità orbitale relativamente lenta. Di conseguenza, un anno su Nettuno è molto lungo, durando l’equivalente di quasi 165 anni terrestri. In combinazione con la sua estrema inclinazione assiale, questo significa anche che Nettuno sperimenta alcuni cambiamenti stagionali piuttosto estremi.

Periodo orbitale:

L’orbita di Nettuno e degli altri pianeti solari esterni, così come la fascia di Kuiper ricca di ghiaccio che si trova appena oltre. Credit: NASA

Con una velocità orbitale media di 5,43 km/s, Nettuno impiega 164,8 anni terrestri (60.182 giorni terrestri) per completare un singolo periodo orbitale. Questo significa, in effetti, che un anno su Nettuno dura quanto circa 165 anni qui sulla Terra. Tuttavia, dato il suo periodo di rotazione di 0,6713 giorni terrestri (16 ore 6 minuti 36 secondi), un anno su Nettuno equivale a 89.666 giorni solari nettuniani.

Posto che Nettuno è stato scoperto nel 1846, l’umanità è a conoscenza della sua esistenza solo da 171 anni (al momento della scrittura di questo articolo). Ciò significa che dalla sua scoperta, il pianeta ha completato un solo periodo orbitale (che si è concluso nel 2010) ed è a soli sette anni nel suo secondo. Questo periodo orbitale sarà completo entro il 2179.

Risonanza orbitale:

A causa della sua posizione nel sistema solare esterno, l’orbita di Nettuno ha un profondo impatto sulla vicina fascia di Kuiper. Questa regione, che è simile (ma significativamente più grande) della Cintura Principale degli Asteroidi, consiste di molti piccoli mondi e oggetti ghiacciati che si estende dall’orbita di Nettuno (a 30 AU) a una distanza di circa 55 AU dal Sole.

Diagramma animato che mostra la distanza tra i pianeti del sistema solare, le orbite insolitamente distanziate di sei dei KBO più lontani e il possibile “Pianeta 9”. Credit: Caltech/nagualdesign

Così come la gravità di Giove ha dominato la Cintura degli Asteroidi, influenzando la sua struttura e occasionalmente spingendo asteroidi e planetoidi nel Sistema Solare interno, la gravità di Nettuno domina la Cintura di Kuiper. Questo ha portato alla creazione di lacune nella cintura, regioni vuote dove gli oggetti hanno raggiunto una risonanza orbitale con Nettuno.

In queste lacune, gli oggetti hanno una risonanza 1:2, 2:3 o 3:4 con Nettuno, il che significa che completano un’orbita del Sole per ogni due completate da Nettuno, due per ogni tre, o tre per ogni quattro. Gli oltre 200 oggetti conosciuti che esistono nella risonanza 2:3 (la più popolosa) sono conosciuti come plutini, poiché Plutone è il più grande di essi.

Anche se Plutone attraversa regolarmente l’orbita di Nettuno, la loro risonanza orbitale 2:3 assicura che non possano mai scontrarsi. Occasionalmente, la gravità di Nettuno fa sì che i corpi ghiacciati vengano sbattuti fuori dalla Fascia di Kuiper. Molti di questi viaggiano poi verso il sistema solare interno, dove diventano comete con periodi orbitali estremamente lunghi.

Il più grande satellite di Nettuno, Tritone, si ritiene sia stato un tempo un oggetto della fascia di Kuiper (KBO) – e un oggetto trans-nettuniano (TNO) – che è stato catturato dalla gravità di Nettuno. Ciò è evidenziato dal suo movimento retrogrado, il che significa che orbita intorno al pianeta nella direzione opposta a quella degli altri suoi satelliti. Ha anche un certo numero di oggetti troiani che occupano i suoi punti di Lagrange L4 e L5. Si può dire che questi “Troiani di Nettuno” sono in risonanza orbitale stabile 1:1 con Nettuno.

Cambio stagionale:

Come gli altri pianeti del sistema solare, l’asse di Nettuno è inclinato verso l’eclittica del Sole. Nel caso di Nettuno, è inclinato di 28,32° rispetto alla sua orbita (mentre la Terra è inclinata di 23,5°). Per questo motivo, Nettuno subisce un cambiamento stagionale nel corso di un anno, perché uno dei suoi emisferi riceve più luce solare dell’altro. Ma nel caso di Nettuno, una singola stagione dura ben 40 anni, il che rende molto difficile assistere a un ciclo completo.

Mentre gran parte del calore che alimenta l’atmosfera di Nettuno proviene da una fonte interna (attualmente sconosciuta), uno studio condotto da ricercatori della Wisconsin-Madison University e del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha rivelato che il cambiamento stagionale è anche guidato dalla radiazione solare. Questo consisteva nell’esaminare le immagini di Nettuno scattate dal telescopio spaziale Hubble tra il 1996 e il 2002.

Queste immagini hanno rivelato che le massicce bande di nuvole meridionali di Nettuno stavano diventando sempre più ampie e più luminose nel corso dei sei anni – che coincidevano con l’inizio dell’estate quarantennale dell’emisfero meridionale. Questa crescente copertura nuvolosa è stata attribuita all’aumento del riscaldamento solare, in quanto sembrava essere concentrata nell’emisfero meridionale ed era piuttosto limitata all’equatore.

Immagini scattate da Hubble, che mostrano il cambiamento stagionale nel suo emisfero meridionale. Credit: NASA, L. Sromovsky, and P. Fry (University of Wisconsin-Madison)

Nettuno rimane un pianeta misterioso sotto molti aspetti. Eppure, le osservazioni in corso sul pianeta hanno rivelato alcuni modelli familiari e confortanti. Per esempio, mentre la sua composizione è molto diversa e la sua orbita lo pone molto più lontano dal Sole rispetto alla Terra, la sua inclinazione assiale e il suo periodo orbitale fanno sì che i suoi emisferi subiscano ancora cambiamenti stagionali.

È bello sapere che non importa quanto lontano ci avventuriamo nel Sistema Solare, e non importa quanto diverse possano sembrare le cose, ci sono ancora alcune cose che rimangono le stesse!

Abbiamo scritto molti articoli sulla durata dell’anno sui pianeti solari qui a Universo Oggi. Ecco L’orbita dei pianeti. Quanto dura un anno sugli altri pianeti?, L’orbita della Terra. Quanto dura un anno sulla Terra?, L’orbita di Mercurio. Quanto dura un anno su Mercurio?, L’orbita di Venere. Quanto dura un anno su Venere?, L’orbita di Marte. Quanto dura un anno su Marte?, L’orbita di Giove. Quanto dura un anno su Giove?, L’orbita di Saturno. Quanto dura un anno su Saturno?, L’orbita di Urano. How Long is a Year on Uranus?, The Orbit of Pluto. Quanto dura un anno su Plutone?

Se volete maggiori informazioni su Nettuno, date un’occhiata ai comunicati stampa di Hubblesite su Nettuno, ed ecco un link alla Guida all’esplorazione del sistema solare di Nettuno della NASA.

Abbiamo registrato un intero episodio di Astronomy Cast proprio su Nettuno. Puoi ascoltarlo qui, Episodio 63: Nettuno.

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