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Ariel

Ariel è un satellite naturale di Urano. Fu scoperto, insieme ad Umbriel, da William Lassell il 24 ottobre del 1851. Ha un diametro calcolato intorno ai 900 km, un periodo di rivoluzione di 2 giorni e 12 ore circa, un moto retrogrado intorno ad un’orbita quasi circolare e una distanza dal centro di Urano di circa 192.000 km. Ariel risulta la più luminosa e la quarta in grandezza delle 27 lune conosciute di Urano. Poiché orbita e ruota sul piano equatoriale di Urano che è quasi perpendicolare all’orbita di Urano, subisce un ciclo di stagioni dalle condizioni estreme. Ha preso il nome da uno spirito dell’aria, personaggio di due opere letterarie, presente in “Il ricciolo rapito” di Alexander Pope e in “La tempesta” di William Shakespeare. La conoscenza che si ha di Ariel scaturisce da un unico sorvolo di Urano effettuato dal Voyager II effettuato 1986. Dopo Miranda, Ariel è il secondo più piccolo e il secondo più vicino ad Urano dei cinque satelliti maggiori sferici di Urano. Ariel è anche designato come Urano I. Gli scienziati ritengono che sia formato in percentuali più o meno uguali di ghiaccio e materiale roccioso. Molto probabilmente si è formato da un disco di accrescimento che circondava Urano poco dopo la sua formazione e verosimilmente è anche differenziato al suo interno, con un nucleo di roccia circondato da un mantello di ghiaccio. Ariel presenta una superficie complessa caratterizzata da un vasto terreno craterizzato percorso da un insieme di scarpate, canyon e creste. Inoltre la sua superficie esibisce segni di attività geologica recente rispetto ad altre lune di Urano, causata con molta probabilità dalle forze di marea. Il suo periodo orbitale coincide con il suo periodo di rotazione e ciò significa che una faccia della luna è sempre rivolta verso il pianeta. Poiché Ariel, come lo stesso Urano, orbita intorno al nostro Sole quasi sul proprio fianco rispetto al suo piano di rotazione, i suoi emisferi settentrionale e meridionale sono rivolti o verso il Sole o dalla parte opposta ai solstizi. Questo implica che Ariel è soggetto ad un ciclo di stagioni dalla meteorologia estrema. Secondo gli studiosi, nel passato, potrebbe essere stato in risonanza 5:3 con Miranda e 4:1 con Titania e ciò avrebbe provocato parte del suo riscaldamento. Queste risonanze avrebbero incrementato l’eccentricità della sua orbita, con conseguente attrito mareale. La sua densità è di 1.66 g/cm3 e ciò vuol dire che si compone circa di parti uguali di acqua ghiacciata e di un componente denso ma non di ghiaccio. Quest’ultimo potrebbe risultare di rocce e materiale carbonioso. A parte l’acqua, l’altro composto accertato sulla superficie di Ariel dalla spettroscopia infrarossa è il biossido di carbonio (CO2), che si trova specialmente nell’emisfero di coda. Tra i satelliti di Urano, Ariel è quello con la maggiore evidenza spettroscopica di CO2, anche se la sua provenienza non è del tutto chiara. Data la dimensione, la composizione frammista di roccia e ghiaccio, la possibile presenza di sale o ammoniaca che potrebbero abbassare il punto di congelamento dell’acqua, l’interno del satellite può considerarsi diversificato in un nucleo roccioso circondato da un mantello ghiacciato, sebbene la presenza di un oceano sotterraneo è ritenuta improbabile. Le principali strutture geologiche superficiali di Ariel sono i crateri da impatto, i canyon, le scarpate di faglia, le creste e le depressioni. La terra dei crateri, cioè una superficie ondulata coperta da molti crateri da impatto che si trova al polo sud di Ariel, è la più antica e più estesa unità geologica. È segnata da una rete di scarpate, di canyon (graben) e di creste scoscese particolarmente alle medie latitudini dell’emisfero meridionale. I canyon, conosciuti anche con il nome di chasmata, rappresentano forse graben prodotti da processi tettonici, scaturenti da sollecitazioni provocate dal congelamento dell’acqua o dell’ammoniaca acquosa al suo interno. Possono essere larghi anche 15 – 50 km. Il canyon più lungo è il Chasma Kachina, con i suoi 620 km. Ariel sembra essere craterizzato in maniera uniforme rispetto ad altre lune di Urano e questa relativa scarsità di grandi crateri fa capire che la sua superficie non risale alla formazione del Sistema Solare, ma invece significa che ad un certo momento della sua storia, deve essere stato completamente “riplasmato”. Il suo cratere più esteso, Yangoor, è largo solo 78 km e mostra i segni di una deformazione successiva. Il probabile attrito mareale potrebbe aver portato alla fusione del ghiaccio se fossero presenti un antigelo naturale come l’ammoniaca o il sale. La fusione prodotta avrebbe portato alla separazione del ghiaccio dalle rocce e alla formazione di un nucleo roccioso circondato da un mantello ghiacciato, per cui una fascia di acqua liquida ricca di ammoniaca potrebbe essersi formato ai confini tra il nucleo e il mantello, benché sia probabile che sia congelato da molto tempo. Il congelamento dell’acqua, inoltre, avrebbe espanso l’interno e causato la formazione dei canyon e la cancellatura della superficie antica. Il massimo avvicinamento del Voyager II fu di 127,000 km e le migliori immagini di Ariel hanno una risoluzione di quasi 2 km.