Urano e Nettuno: se fossero fatti di magma?

Da quasi quarant'anni, la definizione di "giganti di ghiaccio" accompagna Urano e Nettuno nei libri di testo e nella divulgazione scientifica. Un'etichetta nata dall'idea che, sotto le loro spesse atmosfere di idrogeno ed elio, si nasconda un mantello ghiacciato composto da acqua, ammoniaca e metano. Ma quell'etichetta potrebbe presto rivelarsi fuorviante: un nuovo studio, condotto da un gruppo di ricercatori dell'Università della California, Los Angeles (UCLA), propone infatti che i due pianeti nascondano al loro interno non ghiaccio, bensì un oceano di magma.. Due pianeti ancora avvolti nel mistero Urano e Nettuno restano tra i corpi meno esplorati del sistema solare. L'unica visita ravvicinata risale alla sonda Voyager 2 della NASA, che sfiorò Urano nel 1986 e Nettuno nel 1989: da allora, nessun'altra missione li ha più raggiunti. Questa scarsità di dati diretti ha lasciato ampio spazio a modelli teorici, spesso in conflitto tra loro, per spiegare cosa si celi realmente sotto le nubi dei due pianeti.. A differenza di Giove e Saturno — anch'essi dominati da idrogeno ed elio, ma privi di un vero "strato di ghiaccio" interno — Urano e Nettuno sono da tempo considerati pianeti a struttura stratificata, con un nucleo roccioso avvolto da un denso mantello di componenti ghiacciati. Un quadro che, però, non ha mai spiegato in modo del tutto convincente alcune anomalie osservate: i campi magnetici estremamente irregolari e asimmetrici dei due pianeti e la loro peculiare distribuzione del calore interno.. Un oceano di magma, non di ghiaccio Attraverso simulazioni computerizzate, il team di lavoro - guidato da Edward D. Young, da Sarah P. Marcum, da Aaron Werlen e da Paula N. Wulff - ha messo alla prova i modelli tradizionali confrontandoli con i dati osservativi disponibili su Urano e Nettuno: raggio, densità media, armoniche gravitazionali (come la gravità varia nello spazio attorno a un corpo), momento d'inerzia normalizzato (è un modo per esprimere "quanto è distribuita la massa" rispetto a una forma standard), luminosità intrinseca e composizione chimica dell'atmosfera. Il risultato è sorprendente: tutti questi parametri risultano compatibili con un interno dominato non da ghiacci, ma da un oceano di magma supercritico e ricco di idrogeno, racchiuso sotto un involucro gassoso a base di idrogeno.. Nel dettaglio, la struttura proposta dai ricercatori prevede tre strati principali: un'atmosfera di idrogeno ed elio, che trasporta il calore interno verso l'alto e lo disperde nello spazio, uno strato limite intermedio, composto da una miscela di idrogeno, elio, magnesio, monossido di silicio (SiO) e ossigeno e un oceano di magma profondo, formato da silicati, ferro e idrogeno disciolto. Un aspetto chiave del modello riguarda proprio la capacità dell'idrogeno di dissolversi nel magma quando sottoposto alle pressioni estreme che si registrano negli strati profondi dei due pianeti, dando origine a un fluido ben miscelato. Questo meccanismo, secondo gli autori, offrirebbe una spiegazione più coerente per la densità di Urano e Nettuno, tradizionalmente attribuita proprio alla presenza di ghiacci.. Un ponte verso gli esopianeti più comuni della galassia Oltre a riscrivere la fisica interna dei due pianeti, lo studio apre una prospettiva più ampia: se confermato, il modello a oceano di magma renderebbe Urano e Nettuno analoghi diretti dei cosiddetti "sub-Nettuno", pianeti con un raggio compreso tra 1 e 4,5 volte quello terrestre. Si tratta della categoria di esopianeti più diffusa nella nostra galassia, eppure ancora scarsamente compresa, proprio perché il sistema solare non ne ospita un rappresentante diretto su cui condurre osservazioni ravvicinate. Gli stessi autori dello studio sottolineano come le caratteristiche chimiche di base dei giganti di ghiaccio ricordino da vicino quelle dei sub-Nettuno gassosi, un indizio che potrebbe suggerire condizioni al contorno simili, imposte in entrambi i casi dalla presenza di un oceano di magma sottostante.. In questa prospettiva, Urano e Nettuno smetterebbero di essere una stranezza isolata del nostro sistema planetario, per diventare laboratori naturali, accessibili e ricchi di dati, utili per testare modelli strutturali e proprietà dei materiali applicabili anche ai numerosi sub-Nettuno scoperti attorno ad altre stelle. Va detto, comunque, che il nuovo modello resta uno fra i tanti in grado di riprodurre correttamente le caratteristiche osservate dei due pianeti e non una risposta definitiva: la comunità scientifica dovrà ora valutare i risultati attraverso il consueto processo di revisione tra pari e, si spera, con nuove osservazioni.. Il nodo irrisolto: mancano nuove missioni Il vero limite resta la scarsità di dati diretti: senza nuove missioni verso Urano e Nettuno, gran parte di queste ipotesi sarà difficile da verificare con certezza. Restano infatti ancora tutti da chiarire, ad esempio, il luogo di formazione originario dei due pianeti nel primo sistema solare e le cause della loro caotica attività magnetica. Non mancano, tuttavia, le proposte sul tavolo. Tra i progetti discussi dalla comunità scientifica figurano l'Uranus Orbiter and Probe (UOP), che prevede l'invio di una sonda destinata a immergersi direttamente nell'atmosfera di Urano, e la missione Neptune Odyssey, pensata per entrare in orbita attorno al pianeta e studiarne da vicino il complesso sistema di lune. Nessuna delle due missioni è però ancora stata formalmente approvata: per il momento, Urano e Nettuno restano gli unici due pianeti del sistema solare che attendono ancora una vera e propria missione dedicata..