Urano

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Il pianeta Urano con gli anelli

Urano (indicato anche come Sole 7, Sole VII sette o Sole h) è il settimo pianeta del sistema Solare in ordine di distanza dal Sole, il terzo per diametro e il quarto per massa. Il suo simbolo astronomico Unicode è . Venne scoperto il 13 marzo 1781 da William Herschel. Una curiosità riguardo alla sua scoperta è che essa giunse del tutto inaspettata: i pianeti visibili ad occhio nudo (fino a Saturno) erano conosciuti da millenni, e nessuno sospettava l'esistenza di altri pianeti, fino alla scoperta, più che altro per caso, di Herschel che notò come una particolare stellina sembrava spostarsi. Da quel momento in poi, nessuno fu più sicuro del reale numero di pianeti del nostro sistema Solare.

La caratteristica più interessante del pianeta è l'orientamento del suo asse di rotazione. Tutti gli altri pianeti hanno il proprio asse quasi perpendicolare al piano dell'orbita, mentre quello di Urano è quasi parallelo. Ruota quindi mantenendo uno dei suoi poli verso il sole per metà del periodo di rivoluzione con conseguente estremizzazione delle fasi stagionali. Inoltre, poiché l'asse è inclinato di poco più di 90°, la rotazione è tecnicamente retrograda: Urano ruota nel verso opposto rispetto a quello di tutti gli altri pianeti del sistema solare (eccetto Venere), anche se vista l'eccezionalità dell'inclinazione la rotazione retrograda è solo una nota minore.

Il periodo della sua rivoluzione attorno al sole è di 84 anni circa e quindi ogni 40 anni cambia il polo esposto al sole, che ha una temperatura superiore rispetto a quella dell'equatore. La sua orbita giace in pratica sul piano dell'eclittica (inclinazione di 0,7°).

Urano è un gigante gassoso, simile a Nettuno ma leggermente più grande. La struttura interna del pianeta è costituita da una atmosfera spessa 7600 km.

La sonda Voyager 2 è l'unica sonda spaziale ad essersi avvicinata al pianeta, e non sono in programma missioni per il futuro.

Atmosfera

L'atmosfera è spessa 7600 km ed è composta da idrogeno (83%), elio (15%), metano (2%) e con tracce di acqua ed ammoniaca. Nel 1986 la sonda spaziale Voyager 2 rilevò nubi trasportate da correnti d'aria comprese tra i 100 e i 600 km/h. Nel 1998 il telescopio spaziale Hubble ha fotografato, a differenti altitudini, circa 20 formazioni nuvolose tra le più luminose presenti nel sistema solare esterno. Le nubi sono probabilmente formate da cristalli di metano che condensano come bolle calde di gas risalenti dalle profondità di Urano.
La parte sottostante, più dell'80% della massa del pianeta, è formata da un liquido composto principalmente da materiali "ghiacciati" di acqua, metano ed ammoniaca, mentre la parte centrale è formata da materiale più denso.

Il colore ciano del pianeta è dovuto alla presenza di metano nell'atmosfera, che assorbe la luce rossa e riflette quella blu. La temperatura della superficie delle nuvole che ricoprono Urano è di circa 55 K (-218 °C o -360 °F); Urano è talmente distante dal Sole che la differenza di temperatura tra l'estate e l'inverno è quasi nulla.

Struttura interna

Size comparison of Earth and Uranus

Diagram of the interior of Uranus

Urano è composto principalmente di rocce e vari tipi di ghiaccio, con solo circa il 15% di idrogeno e una piccola frazione di elio (questo in contrasto con Giove e Saturno che invece sono composti principalmente da idrogeno). Urano (come Nettuno) è in molti modi simile alla parte interna di Giove e Saturno, senza però la massiccia presenza di idrogeno metallico liquido che i due pianeti giganti posseggono grazie alle pressioni enormi che esercitano sulle loro parti interne. Urano, di massa più piccola, non può generare una pressione sufficiente. Sembra inoltre che Urano non abbia un nucleo roccioso, ma invece il materiale che lo compone sembra essere più o meno distribuito in modo uniforme.

Inclinazione dell'asse

La principale particolarità di Urano sta nell'inclinazione del suo asse che si trova di 98° inclinato sul piano dell'orbita, si potrebbe pertanto dire che l'asse di rotazione di Urano quasi giace sul suo piano orbitale. Di conseguenza, uno dei due poli vedrà il Sole per metà dell'orbita, e per la sucessiva metà dell'orbita cadrà nella zona in ombra. Nel tratto intermedio all'inversione dei due poli rispetto al Sole, si verifica la situazione in cui il Sole sorge e tramonta intorno all'equatore normalmente.

Quando il Voyager 2 visitò il pianeta nel 1986, il polo sud di Urano era diretto verso il Sole. Da notare che l'assegnazione di questo polo come polo sud è attualmente in discussione. Urano può essere descritto come pianeta che ha un'inclinazione dell'asse leggermente maggiore di 90° o come pianeta che ha un'inclinazione leggermente inferiore a 90° e una rotazione retrograda. Queste due descrizioni sono esattamente equivalenti come descrizione fisica di un pianeta, ma il risultato è che la definizione di Polo Nord e Polo Sud è una l'opposta dell'altra.

Un risultato di questo strano orientamento è che le regioni polari di Urano ricevono una grande quantità di energia dal Sole in maniera maggiore rispetto alle regioni prossime all'equatore. Tuttavia Urano è più caldo all'equatore che ai poli, anche se il meccanismo responsabile di questo non è attualmente conosciuto. È sconosciuta anche la ragione per cui l'asse di rotazione di Urano è così inclinato. Per spiegare quest'ultimo fatto è stata presentata un'ipotesi che si basa su una possibile collisione di Urano, durante le fasi di formazione, con un altro protopianeta, con risultato finale questa strana inclinazione dell'asse.

Sembra anche che l'estrema inclinazione dell'asse di rotazione di Urano causi delle variazioni estreme nelle stagioni per quanto riguarda il tempo meteorologico. Durante il viaggio del Voyager 2 le nubi di Urano erano estremamente deboli e miti, mentre osservazioni più recenti (2005) fatte tramite il telescopio spaziale Hubble hanno rilevato una presenza molto più accentuata e turbolenta di allora, quando l'inclinazione dell'asse stava portando l'equatore nella direzione perpendicolare al Sole (tale allineamento si è avuto nel 2007 ).

Campo magnetico

Il campo magnetico di Urano è strano in quanto non ha il suo centro nel nucleo del pianeta ed è inclinato di almeno 60° rispetto all'asse di rotazione. Probabilmente è generato dal movimento a profondità relativamente superficiali all'interno del pianeta. Nettuno ha un campo magnetico simile e quindi si pensa che questa stranezza non sia dovuta allo strana inclinazione dell'asse di Urano. La magnetosfera è attorcigliata dalla rotazione del pianeta in una spirale retrostante il pianeta stesso. La sorgente del campo magnetico è attualmente (2007) sconosciuta; attualmente non si ritiene più vera la supposizione dell'esistenza, tra il nucleo del pianeta e l'atmosfera, di un oceano super-pressurizzato composto da acqua ed ammoniaca che avrebbe potuto generare una conduzione elettrica.

Scoperta e scelta del nome

Urano è il primo pianeta scoperto che non fosse conosciuto nei tempi antichi; era già stato osservato in molte occasioni precedentemente, ma fu sempre scambiato, erroneamente, per una stella. La prima osservazione visiva registrata è quella del 1690 di John Flamsteed che la catalogò come stella 34 della costellazione del Toro. Flamsteed osservò Urano altre due volte, nel 1712 e nel 1715. James Bradley la osservò nel 1748, 1750 e 1753; Tobias Mayer nel 1756. Pierre Charles Le Monnier la osservò quattro volte nel 1750, due nel 1768, sei nel 1769 e una l'ultima volta nel 1771. Egli fu una vittima del suo stesso disordine: una delle sue osservazioni fu trovata consegnata su una carta da pacchi usata per conservare la polvere per capelli.

Vale la pena di sottolineare che questi astronomi non sospettavano l'esistenza di pianeti oltre Saturno, semplicemente perché nessuno ci aveva mai pensato. Urano venne trovato per caso, quando Sir William Herschel notò come un'altrimenti anonima stellina sembrava spostarsi nel cielo. Anche allora, occorse del tempo prima che gli astronomi si rendessero conto di avere a che fare con un nuovo pianeta. Una curiosa conseguenza è che, da quel momento, divenne possibile ipotizzare l'esistenza di altri pianeti (se ne scoprirono successivamente altri due, oltre a numerosissimi altri corpi minori e vari pianeti ipotetici rivelatisi inesistenti), che prima non erano semplicemente mai stati cercati.

Sir William Herschel scoprì il pianeta il 13 marzo 1781, ma non lo riconobbe come tale: rese pubblica la notizia soltanto il 26 aprile 1781 registrandolo come una "cometa"! (Account of a Comet di Mr. Herschel, F. R. S.; comunicato dal Dr. Watson, Jun. of Bath, F. R. S., Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Volume 71, pp. 492-501).

Herschel in origine gli diede come nome Georgium Sidus (la stella di George) in onore del re della Gran Bretagna Giorgio III. Quando fu provato non essere una cometa, ma un pianeta, allora Herschel lo ribattezzo come Georgian Planet (il pianeta Giorgiano). In ogni caso questo nome non venne accettato all'esterno della Gran Bretagna. Jérôme Lalande propose, nel 1784, di chiamarlo Herschel e creò anche il simbolo del pianeta (un globo sormontato dalla sua iniziale: 'H'); la sua proposta fu prontamente accettata dagli astronomi francesi. Erik Prosperin, di Uppsala, propose il nome di Astrea, Cibele e Nettuno (ora nomi detenuti da due asteroidi e un pianeta, rispettivamente: 5 Astraea, 65 Cybele e Nettuno). Anders Johan Lexell, di San Pietroburgo, propose come compromesso il nome Nettuno di Giorgio III e Nettuno di Gran Bretagna. Daniel Bernoulli, da Berlino, suggerì Hypercronius e Transaturnis. Georg Christoph Lichtenberg, da Gottinga, intervenne proponendo Austräa, una dea menzionata da Ovidio (ma che è tradizionalmente associata con la Vergine). Anche il nome Minerva è stato proposto [1].
Infine, Johann Elert Bode, come editore del Berliner Astronomisches Jahrbuch, optò per Urano, nome di un dio greco. Maximilian Hell usò tale nome nella prima effemeride pubblicata a Vienna. Esaminando le pubblicazioni del Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dal 1827 si nota che il nome Urano era già il più comunemente usato dagli astronomi britannici. Il nome assegnato dallo scopritore fu usato in modo saltuario e solo da alcuni britannici. L'ultimo a recepire il nome Urano è stato il HM Nautical Almanac Office nel 1850.

Anelli

Urano possiede un sistema di anelli appena percettibile, composto da materia scura e polverizzata fino a 10 m di diametro. Il sistema di anelli fu scoperto il 10 marzo 1977 da James L. Elliot, Edward W. Dunham e Douglas J. Mink grazie all'osservatorio volante Kuiper Airborne Observatory. La scoperta fu inaspettata: gli astronomi avevano predisposto l'aereo appositamente per studiare un fenomeno molto raro: l'occultazione di una stella da parte di Urano, con l'intento di poter studiare la sua atmosfera, che avrebbe filtrato i raggi della stella, prima che questa scomparisse dietro il pianeta. Il C141 trasportava un telescopio di 90 cm. e un fotometro fotoelettrico molto sensibile, capace di misurare le più piccole variazioni di luminosità. Quando i ricercatori analizzarono le loro osservazioni scoprirono che la stella era scomparsa brevemente dalla vista cinque volte prima e dopo l'occultamento da parte del pianeta. Dopo ripetuti controlli, nel dubbio di un difetto nello strumento, conclusero che intorno ad Urano doveva esserci un sistema di anelli analoghi a quelli di Saturno. Tale sistema di anelli venne rilevato direttamente quando la sonda spaziale Voyager 2 passò nei pressi di Urano nel 1986.

Urano possiede due sistemi di anelli. Il sistema più interno è formato da undici sottili anelli planetari, mentre quello più esterno è formato da due anelli.

Nel dicembre 2005 il telescopio spaziale Hubble ha fotografato due nuovi anelli precedentemente sconosciuti. Il più largo di questi ha un diametro due volte più grande degli anelli precedentemente conosciuti. I due anelli sono così lontani dal pianeta che sono stati chiamati il "secondo sistema di anelli" di Urano. Gli scienziati che hanno effettuato lo studio ipotizzano che l'anello più esterno venga continuamente alimentato dal satellite Mab, scoperto nel 2005 e dal diametro di circa 20 km, che orbita all'interno di tale anello.

Satelliti naturali

I satelliti naturali di Urano fino ad oggi (2005) scoperti sono 27, tra questi i 5 principali sono: Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Miranda.

Osservazione

La luminosità di Urano è tra magnitudo +5,5 e 6,0, quindi può essere visto anche ad occhio nudo e si presenta come una debole stella quando il cielo è scuro. Può essere trovato facilmente usando un binocolo. Dalla terra ha un diametro di 4". Anche usando grossi telescopi non può essere visto nessun dettaglio dei suoi dischi. In ogni modo studi all'infrarosso della sua atmosfera mediante l'utilizzo di ottiche adattive hanno riportato dati interessanti nei vari anni dopo il passaggio del Voyager 2, per esempio sono state riprese immagini delle nubi di Urano [2]

Nella cultura

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In astrology, the planet Uranus () is the ruling planet of Aquarius. Since Uranus is colored cyan and Uranus is associated with electricity, the color electric blue, a color close to cyan, is associated with the sign Aquarius.^[1] The chemical element uranium, discovered in 1789 by the German chemist Martin Heinrich Klaproth, was named after the newly discovered planet Uranus.^[2] Uranus, the Magician is a movement in Gustav Holst's The Planets, written between 1914 and 1916. Operation Uranus was the successful military operation in World War II by the Soviet army to take back Stalingrad and marked the turning point in the land war against the Wehrmacht.

The line, Then felt I like some watcher of the skies/When a new planet swims into his ken, from John Keats's On First Looking Into Chapman's Homer is a reference to Herschel's discovery of Uranus.^[3]

Le teorie di Zecharia Sitchin

Secondo Zecharia Sitchin, il pianeta che nella mitologia sumera si chiamava Anu era Urano. Altro nome sumerico di Urano era kakkab schanamma, cioè pianeta gemello (di Nettuno) o hum ba (che vuol dire pianeta dalla vegetazione di palude) o en ti mash sig (che significa pianeta dalla luminosa vita verde).

Urano nella fantascienza

• Mr. Vivenair (uno pseudonimo) ha pubblicato A Journey Lately Performed Through the Air in an Aerostatic Globe, Commonly Called an Air Balloon, From This Terraquaeous Globe to the Newly Discovered Planet, Georgium Sidus nel 1784.
• Nella serie di Buck Rogers (1928-), Urano è ritratto come pianeta popolato da robot.
• "Clouds over Uranus" di R. R. Winterbotham venne pubblicato da Astounding nel marzo del 1937
• Nel film Viaggio verso il settimo pianeta del 1962, gli astronauti incontrano, su Urano, delle strane intelligenze.
• Nel serial Doctor Who (1963-) serial The Daleks' Master Plan, Urano è descritto come l'unica locazione dell'universo dove il minerale Taranium può essere trovato.
• Nel Ciclo di Cthulhu di Howard Phillips Lovecraft Urano è conosciuto come L'gy'hx e i suoi abitanti sono creature metalliche di forma cubica e con molti piedi che adorano Lrogg. Questi esseri sono in conflitto religioso con gli insetti Shan. (The Insects from Shaggai di Ramsey Campbell del 1964)
• Nell'anime Bishoujo Senshi Sailor Moon (1992), Sailor Uranus è la settima soldatessa guardiana ad apparire nella serie e rappresenta il pianeta. I suoi attacchi sono associati con la forza della natura.
• Nella serie animata di Futurama (1999-2003), nel 2620 il nome di Urano è stato cambiato in "Urectum".
• In Gifts from Eykis di Wayne W. Dyer (2002), Eykis è una femmina di Urano che impartisce saggezza e spiritualità sulla Terra.

Note

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Voci correlate

• Anu