La luna di Nettuno di Tritone

I pianeti del sistema solare esterno sono noti per essere strani, così come le loro numerose lune. Questo è particolarmente vero per Tritone, la luna più grande di Nettuno. Oltre ad essere la settima luna più grande del sistema solare, è anche l’unica luna maggiore che ha un’orbita retrograda – cioè gira nella direzione opposta alla rotazione del pianeta. Questo suggerisce che Tritone non si è formato in orbita attorno a Nettuno, ma è un visitatore cosmico che è passato un giorno e ha deciso di restare.

E come la maggior parte delle lune del sistema solare esterno, si ritiene che Tritone sia composto da una superficie ghiacciata e un nucleo roccioso. Ma a differenza della maggior parte delle lune solari, Tritone è una delle poche note per essere geologicamente attiva. Questo si traduce in criovulcanismo, dove i geyser periodicamente rompono la crosta e trasformano la superficie di Tritone in quella che è sicuramente un’esperienza psichedelica!

Scoperta e denominazione:

Tritone fu scoperto dall’astronomo britannico William Lassell il 10 ottobre 1846, solo 17 giorni dopo la scoperta di Nettuno da parte dell’astronomo tedesco Johann Gottfried Galle. Dopo aver appreso della scoperta, John Herschel – il figlio del famoso astronomo inglese William Herschel, che scoprì molte delle lune di Saturno e Urano – scrisse a Lassell e gli raccomandò di osservare Nettuno per vedere se avesse anche delle lune.

Lassell lo fece e scoprì la più grande luna di Nettuno otto giorni dopo. Trentaquattro anni dopo, l’astronomo francese Camille Flammarion chiamò la luna Tritone – dal nome del dio greco del mare e figlio di Poseidone (l’equivalente del dio romano Nettuno) – nel suo libro Astronomie Populaire del 1880. Ci sarebbero voluti diversi decenni prima che il nome prendesse piede. Fino alla scoperta della seconda luna Nereide nel 1949, Tritone era comunemente conosciuto semplicemente come “il satellite di Nettuno.”

Dimensioni, massa e orbita:

Con 2,14 × 1022 kg, e con un diametro di circa 2.700 chilometri (1.680 miglia) km, Tritone è la più grande luna del sistema nettuniano – che comprende più del 99,5% di tutta la massa conosciuta in orbita attorno al pianeta. Oltre ad essere la settima luna più grande del sistema solare, è anche più massiccia di tutte le lune conosciute nel sistema solare più piccole di lei messe insieme.

Senza inclinazione assiale e con un’eccentricità praticamente nulla, la luna orbita intorno a Nettuno ad una distanza di 354.760 km (220.438 miglia). A questa distanza, Tritone è il satellite più lontano di Nettuno, e orbita intorno al pianeta ogni 5,87685 giorni terrestri. A differenza di altre lune delle sue dimensioni, Tritone ha un’orbita retrograda intorno al suo pianeta ospite.

La maggior parte delle lune irregolari esterne di Giove e Saturno hanno orbite retrograde, come alcune delle lune esterne di Urano. Tuttavia, queste lune sono tutte molto più distanti dalle loro primarie, e sono piuttosto piccole in confronto. Tritone ha anche un’orbita sincrona con Nettuno, il che significa che mantiene una faccia rivolta verso il pianeta in ogni momento.

Come Nettuno orbita intorno al sole, le regioni polari di Tritone si rivolgono a turno verso il sole, dando luogo a cambiamenti stagionali quando un polo, poi l’altro, si sposta nella luce del sole. Questi cambiamenti sono stati osservati nell’aprile 2010 dagli astronomi che usano il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory.

Un altro aspetto importante dell’orbita di Tritone è che sta decadendo. Gli scienziati stimano che in circa 3,6 miliardi di anni, passerà sotto il limite di Roche di Nettuno e sarà fatto a pezzi.

Composizione:

Tritone ha un raggio, una densità (2,061 g/cm3), una temperatura e una composizione chimica simile a quella di Plutone. Per questo motivo, e per il fatto che gira intorno a Nettuno in un’orbita retrograda, gli astronomi credono che la luna abbia avuto origine nella Fascia di Kuiper e sia poi rimasta intrappolata dalla gravità di Nettuno.

Un’altra teoria vuole che Tritone fosse un tempo un pianeta nano con un compagno. In questo scenario, Nettuno catturò Tritone e scagliò via il suo compagno quando il gigante gassoso si spostò più lontano nel sistema solare, miliardi di anni fa.

Anche come Plutone, il 55% della superficie di Tritone è coperto da azoto congelato, con ghiaccio d’acqua che comprende il 15-35% e ghiaccio secco (cioè anidride carbonica congelata) che forma il restante 10-20%. Si ritiene che esistano anche tracce di metano e monossido di carbonio, così come piccole quantità di ammoniaca (sotto forma di ammoniaca diidrata nella litosfera).

La densità di Tritone suggerisce che il suo interno è differenziato tra un nucleo solido fatto di materiale roccioso e metalli, un mantello composto da ghiaccio e una crosta. C’è abbastanza roccia nell’interno di Tritone per il decadimento radioattivo per alimentare la convezione nel mantello, che potrebbe anche essere sufficiente per mantenere un oceano sotterraneo. Come per la luna di Giove Europa, l’esistenza proposta di questo oceano di acqua calda potrebbe significare la presenza di vita sotto le croste ghiacciate.

Atmosfera e caratteristiche della superficie:

Tritone ha un albedo considerevolmente alto, riflettendo il 60-95% della luce solare che lo raggiunge. La superficie è anche piuttosto giovane, il che è un’indicazione della possibile esistenza di un oceano interno e di attività geologica. La luna ha una tinta rossastra, che è probabilmente il risultato della trasformazione del ghiaccio di metano in carbonio a causa dell’esposizione ai raggi ultravioletti.

Tritone è considerato uno dei luoghi più freddi del sistema solare. La temperatura superficiale della luna è di circa -235 °C mentre Plutone ha una media di circa -229 °C. Gli scienziati dicono che Plutone può scendere fino a -240°C nel punto più lontano dal sole nella sua orbita, ma diventa anche molto più caldo più vicino al sole, dandogli una temperatura media complessiva più alta.

È anche una delle poche lune del sistema solare che è geologicamente attiva, il che significa che la sua superficie è relativamente giovane a causa della riemersione. Questa attività provoca anche il criovulcanismo, dove l’acqua, l’ammoniaca e l’azoto gassoso fuoriescono dalla superficie al posto della roccia liquida. Questi geyser di azoto possono inviare pennacchi di azoto liquido 8 km sopra la superficie della luna.

A causa dell’attività geologica che rinnova costantemente la superficie della luna, ci sono pochissimi crateri da impatto su Tritone. Come Plutone, Tritone ha un’atmosfera che si pensa sia il risultato dell’evaporazione dei ghiacci dalla sua superficie. Come i suoi ghiacci superficiali, la tenue atmosfera di Tritone è composta da azoto con tracce di monossido di carbonio e piccole quantità di metano vicino alla superficie.

Questa atmosfera consiste in una troposfera che sale fino ad un’altitudine di 8 km, dove poi lascia il posto ad una termosfera che si estende fino a 950 km dalla superficie. La temperatura dell’atmosfera superiore di Tritone, a 95-100 K (circa -175 °C/-283 °F) è più alta di quella della superficie, a causa dell’influenza della radiazione solare e della magnetosfera di Nettuno.

Una foschia permea la maggior parte della troposfera di Tritone, si pensa sia composta in gran parte da idrocarburi e nitrili creati dall’azione della luce solare sul metano. L’atmosfera di Tritone ha anche nuvole di azoto condensato che si trovano tra 1 e 3 km dalla superficie.

Le osservazioni fatte dalla Terra e dalla sonda Voyager 2 hanno mostrato che Tritone sperimenta una stagione estiva calda ogni poche centinaia di anni. Questo potrebbe essere il risultato di un cambiamento periodico dell’albedo del pianeta (cioè diventa più scuro e più rosso) che potrebbe essere causato sia da modelli di gelo che da attività geologica.

Questo cambiamento permetterebbe di assorbire più calore, seguito da un aumento della sublimazione e della pressione atmosferica. I dati raccolti tra il 1987 e il 1999 indicavano che Tritone si stava avvicinando a una di queste estati calde.

Voyager 2:

Quando il Voyager 2 della NASA fece un flyby di Nettuno nell’agosto del 1989, i controllori della missione decisero anche di effettuare un flyby di Tritone – simile all’incontro del Voyager 1 con Saturno e Titano. Quando fece il suo flyby, la maggior parte dell’emisfero settentrionale era nell’oscurità e non visto dalla Voyager.

A causa della velocità della visita della Voyager e della lenta rotazione di Tritone, solo un emisfero fu visto chiaramente a distanza ravvicinata. Il resto della superficie era al buio o si vedeva come segni sfocati. Tuttavia, la sonda Voyager 2 è riuscita a catturare diverse immagini della luna e ha individuato geyser di azoto liquido che uscivano da due caratteristiche distinte sulla superficie.

Nell’agosto del 2014, in previsione dell’imminente incontro di New Horizons con Plutone, la NASA ha restaurato queste foto e le ha usate per creare la prima mappa globale a colori di Tritone. Prodotta da Paul Schenk, uno scienziato del Lunar and Planetary Institute di Houston, la mappa è stata utilizzata anche per realizzare un filmato (mostrato sotto) che ha ricreato lo storico incontro della Voyager 2 in tempo per il 25° anniversario dell’evento.

Sì, Tritone è davvero una luna insolita. A parte le sue caratteristiche piuttosto uniche (movimento retrogrado, attività geologica), il paesaggio della luna sarà probabilmente uno spettacolo sorprendente. Per chiunque si trovi sulla superficie, circondato da ghiacci colorati, pennacchi di azoto e ammoniaca, una foschia di azoto e il grande disco blu di Nettuno appeso al cielo, l’esperienza sembrerebbe qualcosa di simile a un’allucinazione.

In fondo, è un peccato che il sistema solare un giorno dirà addio a questa luna. A causa della natura della sua orbita, la luna finirà per cadere nel pozzo gravitazionale di Nettuno e rompersi. A quel punto, Nettuno avrà un enorme anello come Saturno, fino a quando anche quelle particelle si schianteranno sul pianeta.

Anche questo sarebbe qualcosa da vedere. Si può solo sperare che l’umanità sarà ancora in giro tra 3,6 miliardi di anni per testimoniarlo!