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Ottavo pianeta del Sistema solare, in ordine di distanza dal Sole. La sua scoperta, nel 19° sec., rappresentò uno dei successi più brillanti della meccanica celeste: l’esistenza di N. venne prevista teoricamente e indipendentemente da J.C. Adams e da U. Le Verrier, studiando certe anomalie dell’orbita di Urano, il pianeta più esterno allora conosciuto. I due astronomi determinarono anche la traiettoria del nuovo pianeta, indicando dove sarebbe stato possibile osservarlo; il 23 settembre 1846, J.G. Galle, alla specola di Berlino, individuò N., quasi nell’esatta posizione che era stata predetta dai calcoli.

1. Caratteri generali

L’orbita di N. ha semiasse maggiore di 4494 milioni di km (30,06 UA), eccentricità ε = 0,009 e inclinazione rispetto al piano dell’eclittica di 1° 47′; il periodo del suo moto di rivoluzione intorno al Sole è di 164,82 anni, quello di rotazione di 19 ore; l’equatore è inclinato di 29° rispetto al piano dell’orbita. Per dimensioni, N. si colloca al quarto posto fra i pianeti: il suo diametro medio misura/”>misura 49.530 km, la massa è 1,02∙1026 kg (cioè circa 17 volte quella della Terra), la densità media 1,64 g/cm3. L’accelerazione di gravità alla superficie è 11,8 m/s2, la velocità di fuga 23,5 km/s. La riflettività della sua superficie è ∿50%.
Al telescopio, N. appare come un piccolo disco di colore verde-azzurro, quasi privo di strutture. Nel 1989, è stato sorvolato da Voyager 2, l’unica sonda che abbia condotto finora un’esplorazione diretta del pianeta, che si è avvicinata fino a ∿4500 km dalla sua superficie. Fra gli esperimenti a bordo, una telecamera che ha trasmesso migliaia di immagini del pianeta, dei suoi satelliti e degli anelli.

2. Struttura interna e magnetismo

Il dato fondamentale, sul quale ci si basa per ipotizzare la struttura interna di N., è la sua densità media (1,64 g/cm3), che è la maggiore fra quelle dei pianeti esterni (eccetto Plutone). La fig. mostra una possibile struttura interna del pianeta. Partendo dal centro, si distinguono: un nucleo roccioso di silicati e metalli, circondato da un guscio di materiali ghiacciati (H2O, NH3 e CH4); un mantello di idrogeno molecolare liquido e, infine, un’atmosfera gassosa. Nel nucleo si raggiungerebbe una temperatura di ∿7000 K e una pressione di ∿6∙106 bar. Il flusso di calore irradiato dal nucleo è assai notevole. L’atmosfera del pianeta è, infatti, più calda di quanto ci si aspetterebbe, tenendo conto soltanto dell’energia che essa riceve dal Sole. Come Giove e Saturno, ma diversamente da Urano, N. irraggia nello spazio, sotto forma di radiazione infrarossa, più energia di quanta ne riceva dal Sole (si calcola che il rapporto fra l’energia emessa e quella assorbita sia quasi 3). Si pensa che il calore irradiato sia sviluppato dall’energia gravitazionale liberatasi nella contrazione primordiale del pianeta. Può apparire sorprendente che N., che ha massa relativamente piccola rispetto a quella di Giove e Saturno, si sia raffreddato così lentamente da emettere ancora oggi quantità notevoli di energia: probabilmente il fenomeno è dovuto al fatto che il pianeta consiste in buona parte di ghiaccio e di materiali rocciosi, la cui conducibilità termica è bassa.
Sulla superficie del pianeta, il campo magnetico ha intensità dell’ordine di 1 oersted; la sua peculiarità è che l’asse del dipolo è inclinato di ∿50° rispetto all’asse di rotazione e, inoltre, passa alla distanza di ∿10.000 km dal centro del pianeta.

3. Atmosfera

L’atmosfera di N., come quelle degli altri maggiori pianeti esterni, è costituita principalmente di idrogeno ed elio. Fra gli altri componenti, il più abbondante sembra essere il metano (CH4): il caratteristico colore verde-azzurro del pianeta dipende proprio dalla presenza, nell’atmosfera, di questo gas, che assorbe la luce rossa e arancione. Le immagini riprese da Voyager 2 hanno rivelato un’attività atmosferica assai più intensa e varia di quanto si sospettasse: nell’atmosfera di N. sono presenti immensi vortici, simili a quelli che si osservano nelle atmosfere di Giove e di Saturno, ma non in quella di Urano; il maggiore di questi vortici è la cosiddetta grande macchia scura, situata a 22° di latitudine sud, che ha diametro di ∿30.000 km. In questa struttura, come nella grande macchia rossa di Giove, i gas ruotano in senso antiorario; trovandosi nell’emisfero sud del pianeta, essa è dunque un’area anticiclonica. L’atmosfera è rimescolata sia da correnti verticali sia da venti in direzione orizzontale. Il ‘motore’ dei fenomeni meteorologici su N. è, molto probabilmente, il flusso di calore proveniente dall’interno del pianeta.

4. Satelliti e anelli

Fino al 1989, di N. si conoscevano soltanto i due satelliti più esterni: Tritone e Nereide. Voyager 2 ha individuato altri 6 piccoli satelliti, di forma irregolare, con diametri che vanno da ∿50 km a ∿400 km. In ordine di distanza dal pianeta, sono: Naiade, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa e Proteo. Tutti hanno orbite molto vicine al piano equatoriale di N. e si muovono nel senso diretto (cioè concorde col verso di rotazione del pianeta). Le orbite di Tritone e Nereide sono, invece, inclinate rispettivamente di 20° e di 30°; inoltre, Tritone, unico fra i satelliti maggiori del Sistema solare, si muove nel senso retrogrado (cioè nel verso opposto a quello di rotazione del pianeta). Per queste caratteristiche dei loro moti orbitali, si ritiene che Tritone e Nereide non si siano condensati dalla stessa materia che ha dato origine a N., ma si siano formati altrove e siano poi stati catturati dal campo gravitazionale del pianeta.
Voyager 2 ha identificato un anello esterno dello spessore di ∿17 km e tre anelli più interni; il primo brillante quanto il più esterno; il secondo più debole; l’ultimo, il più interno, appena visibile.

FONTE: TRECCANI.IT