Monossido di carbonio e metano su Tritone

Posted on aprile 8, 2010

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“Abbiamo trovato la prova reale che il Sole fa sentire la sua presenza anche in posti remoti come su Tritone. Questa luna ghiacciata di Nettuno ha effettivamente stagioni come sulla Terra, ma che si alternano molto più lentamente”, spiega Emmanuel Lellouch, autore del documento pubblicato su Astronomy & Astrophysics. Su Tritone, dove la temperatura superficiale media è di circa -235 gradi Celsius, è attualmente estate nell’emisfero sud e in inverno nel nord. Un sottile strato di azoto ghiacciato, metano e monossido di carbonio sulla superficie di Tritone sublimano in gas, inspessendo la gelida atmosfera mentre la stagione avanza durante l’orbita di Nettuno intorno al Sole, che dura 165 anni. Una stagione su Tritone dura poco più di 40 anni e il solstizio d’estate nell’emisfero sud è avvenuto nel 2000.

In base alla quantità di gas misurato, Lellouch e i suoi colleghi ritengono che la pressione atmosferica di Tritone potrebbe essere aumentata di un fattore quattro rispetto alle misurazioni effettuate dal Voyager 2 nel 1989, quando era ancora primavera. La pressione atmosferica su Tritone è ora tra i 40 e i 65 microbars – 20 000 volte meno che sulla Terra. Il monossido di carbonio, si sapeva che fosse presente sotto forma di ghiaccio sulla superficie, ma Lellouch e il suo team hanno scoperto che lo strato superficiale superiore di Tritone si arricchisce con il ghiaccio di carbonio ossido di circa un fattore dieci rispetto agli strati più profondi, e che esso funge da “pellicola” che alimenta l’atmosfera. Mentre la maggior parte dell’atmosfera di Tritone è composta di azoto (molto come su terra), il metano inizialmente scoperto da Voyager 2 è confermato soltanto adesso in questo nuovo studio dalla Terra. “Clima e modelli atmosferici di Tritone devono essere rivisti, ora che abbiamo trovato il monossido di carbonio e rimisurato il metano,” dice il co-autore Catherine de Bergh.

[Un mosaico di immagini di Tritone ottenute dalla sonda spaziale Voyager 2 nel 1989]
Delle 13 lune di Nettuno, Tritone è di gran lunga la più grande, con i suoi 2700 chilometri di diametro è la settima più grande luna dell’intero Sistema Solare. Fin dalla sua scoperta nel 1846, Tritone ha affascinato gli astronomi, grazie alla sua attività geologica, i molteplici tipi di ghiacci superficiali, come l’azoto, l’acqua, il ghiaccio secco di anidride carbonica e il suo particolare moto retrogrado. Osservare l’atmosfera di Tritone, che è circa 30 volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra, non è facile. Nel 1980, gli astronomi hanno teorizzato che la sua atmosfera avrebbe dovuto essere spessa come quella di Marte (7 millibar). Voyager 2, che sorvolò il satellite nel 1989, rilevò che l’atmosfera era composta prevalentemente di azoto e il metano, ad una pressione effettiva di 14 microbars, cioè 70 000 volte meno densa di quella della Terra. Da allora, le osservazioni terrestri sono stati limitati. 
Le osservazioni di occultazioni stellari (un fenomeno che si verifica quando un corpo del Sistema Solare passa davanti a una stella e blocca la sua luce) ha indicato che la pressione superficiale di Tritone è stata maggiore nel 1990. La High-Resolution Infrared Echelle Spectrograph criogenici (CRIRES) al Very Large Telescope (VLT) ha permesso al team di fornire la possibilità di effettuare uno studio molto più dettagliato dell’atmosfera di Tritone. “Avevamo bisogno di sensibilità per rilevare spettri molto dettagliati, dice il co-autore Ulli Käufl. Le osservazioni sono parte di una campagna che comprende anche uno studio di Plutone [eso0908].

Plutone, spesso considerato un cugino di Tritone per analoghe condizioni, sta ricevendo rinnovato interesse dopo la scoperta di monossido di carbonio e gli astronomi fanno a gara per trovare questo prodotto chimico sui pianeti nani ancora più distanti. Questo è solo il primo passo per gli astronomi che utilizzano CRIRES per comprendere la fisica dei corpi distanti del Sistema Solare. “Ora possiamo iniziare il monitoraggio del clima e imparare molto sull’evoluzione stagionale di Tritone”, Lellouch dice.
Tritone è l’unica grande luna del Sistema Solare con un movimento retrogrado, cioè nella direzione opposta alla rotazione del suo pianeta. Questo è uno dei motivi per cui si pensa sia stato catturato dalla fascia di Kuiper e che quindi condivide molte caratteristiche con i pianeti nani, come Plutone.

a cura di Arthur McPaul
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