Su Nettuno le nuvole sono quasi del tutto scomparse. È la prima volta che questo fenomeno si verifica in quasi 30 anni di osservazioni. L’atmosfera del pianeta appare infatti priva di formazioni nuvolose, a eccezione della zona del Polo Sud. Gli astronomi hanno scoperto un legame tra la mutevole abbondanza di nubi di Nettuno e il ciclo solare di 11 anni, in cui la sera e il tramonto dei campi magnetici del Sole guidano l’attività solare.
Nettuno è il pianeta più esterno e uno dei più freddi del nostro Sistema Solare ed è stato esplorato finora solo dalla sonda Voyager 2 nel 1989, quando questa ha compiuto un sorvolo ravvicinato passando a soli 5 mila chilometri di distanza dal gigante ghiacciato. Durante questa missione, era stata scoperta una vasta tempesta in atto sulla superficie del pianeta gassoso. Nel corso degli anni, gli scienziati hanno osservato Nettuno utilizzando potenti strumenti come il telescopio Keck nelle Hawaii e i telescopi spaziali Hubble e il James Webb.
Le immagini raccolte nel corso del tempo hanno permesso di studiare l’evoluzione delle nuvole nell’atmosfera di Nettuno. Le nuvole bianche, simili ai cirri terrestri, si sono ridotte considerevolmente in questi ultimi mesi. Analizzando i dati raccolti, gli scienziati hanno riscontrato una possibile correlazione tra le nuvole e il ciclo solare, un periodo di circa 11 anni caratterizzato da fluttuazioni nell’intensità delle radiazioni solari.
Secondo i ricercatori, i picchi di emissione di luce ultravioletta provenienti dal Sole hanno coinciso con un aumento delle formazioni nuvolose su Nettuno, con un ritardo di circa 2 anni. Questa scoperta potrebbe gettare nuova luce sulla comprensione dei meccanismi atmosferici e dei fenomeni legati all’attività solare su pianeti esterni come Nettuno.
Questa scoperta si basa su tre decenni di osservazioni di Nettuno effettuate dal telescopio spaziale Hubble della NASA e dall’Osservatorio W. M. Keck delle Hawaii, oltre che dai dati dell’Osservatorio Lick in California.
Il legame tra Nettuno e l’attività solare è sorprendente per gli scienziati planetari perché Nettuno è il pianeta più lontano del nostro sistema solare e riceve la luce solare con un’intensità pari a circa lo 0,1% di quella che riceve la Terra. Tuttavia, il tempo nuvoloso globale di Nettuno sembra essere guidato dall’attività solare e non dalle quattro stagioni del pianeta, che durano circa 40 anni ciascuna.
Attualmente, la copertura nuvolosa osservata su Nettuno è estremamente bassa, con l’eccezione di alcune nubi che si librano sul polo sud del pianeta. Un team di astronomi guidato dall’Università della California di Berkeley ha scoperto che l’abbondanza di nuvole normalmente osservata alle medie latitudini del gigante ghiacciato ha iniziato a svanire nel 2019.
L’attività delle nuvole è diminuita molto rapidamente, gli astronomi sono rimasti sorpresi dalla rapidità del fenomeno. In soli pochi mesi le nuvole erano già quasi completamente scomparse rendendo la tempesta un fenomeno più raro di quello che si pensava.
Per monitorare l’evoluzione dell’aspetto di Nettuno, il team di astronomi ha analizzato le immagini dell’Osservatorio Keck scattate dal 2002 al 2022, le osservazioni d’archivio del Telescopio Spaziale Hubble a partire dal 1994 e i dati dell’Osservatorio Lick in California dal 2018 al 2019.
Le immagini rivelano uno schema interessante tra i cambiamenti stagionali nelle nuvole di Nettuno e il ciclo solare. Ciò è evidente nel numero crescente di macchie solari e nell’aumento dell’attività dei brillamenti solari. Con l’avanzare del ciclo, il comportamento tempestoso del Sole raggiunge un massimo, fino a quando il campo magnetico si abbassa e inverte la polarità. Poi il Sole si stabilizza di nuovo al minimo, per poi ricominciare un altro ciclo.
Quando il Sole è in tempesta, la radiazione ultravioletta (UV) più intensa inonda il sistema solare. Il team ha scoperto che due anni dopo il picco del ciclo solare, su Nettuno compare un numero crescente di nubi. Il gruppo di astronomi ha inoltre riscontrato una correlazione positiva tra il numero di nubi e la luminosità del gigante di ghiaccio dovuta alla luce solare che vi si riflette. Gli scienziati hanno scoperto il legame tra il ciclo solare e il modello di tempo nuvoloso di Nettuno esaminando 2,5 cicli di attività nuvolosa registrati nell’arco di 29 anni di osservazioni nettuniane.
I cambiamenti nella luminosità di Nettuno causati dal Sole sembrano andare su e giù in sincronia con l’arrivo e la scomparsa delle nuvole sul pianeta. Però c’è uno scarto temporale di due anni tra il picco del ciclo solare e l’abbondanza di nubi osservata su Nettuno. I cambiamenti chimici sono causati dalla fotochimica, che avviene nell’alta atmosfera di Nettuno e richiede tempo per formare le nubi.
Tuttavia, è necessario lavorare ancora. Per esempio, se da un lato un aumento della luce solare UV potrebbe produrre più nuvole e foschia, dall’altro potrebbe anche oscurarle, riducendo così la luminosità complessiva di Nettuno. Le tempeste su Nettuno che salgono dall’atmosfera profonda influenzano la copertura nuvolosa, ma non sono correlate alle nubi prodotte per via fotochimica e quindi potrebbero complicare gli studi delle nubi ed il ciclo solare. Sono necessarie osservazioni continue di Nettuno anche per vedere quanto durerà l’attuale quasi assenza di nubi.
Il team di ricerca continua a monitorare l’attività nuvolosa di Nettuno. Recentemente si stanno osservando un maggior numero di nubi nelle immagini provenienti da Keck, scattate nello stesso periodo in cui il telescopio spaziale James Webb della NASA ha osservato il pianeta. Queste nubi sono state osservate in particolare alle latitudini settentrionali e alle alte quote, come ci si aspettava dall’aumento del flusso UV solare osservato negli ultimi due anni circa.
I dati combinati di Hubble, del telescopio spaziale Webb, dell’osservatorio Keck e dell’osservatorio Lick consentiranno ulteriori indagini sulla fisica e sulla chimica che determinano l’aspetto di Nettuno. Queste indagini potranno contribuire ad approfondire la comprensione degli astronomi non del pianeta acquatico, ma anche degli esopianeti. Si pensa, infatti, che molti dei pianeti al di là del nostro sistema solare abbiano qualità simili a quelle di Nettuno.
