Urano e Nettuno potrebbero non essere affatto quei giganti di ghiaccio che generazioni di studenti hanno imparato a conoscere sui libri di scuola. Un nuovo studio firmato da un gruppo di ricercatori dell’Università della California, Los Angeles, ribalta una convinzione che dura da quasi quarant’anni e mette sul tavolo un’ipotesi affascinante: sotto le loro atmosfere spesse di idrogeno ed elio non ci sarebbe ghiaccio, bensì un profondo oceano di magma.
L’etichetta di giganti di ghiaccio nasce dall’idea che, oltre lo strato gassoso, questi due pianeti nascondano un mantello ghiacciato fatto di acqua, ammoniaca e metano. Un’immagine comoda, ripetuta ovunque, che però non ha mai spiegato del tutto certe stranezze osservate direttamente. E adesso qualcuno prova a smontarla.
Due mondi quasi sconosciuti
Il problema di fondo è semplice: Urano e Nettuno restano tra i corpi meno esplorati dell’intero sistema solare. L’unica visita ravvicinata risale alla sonda Voyager 2 della NASA, che sfiorò Urano nel 1986 e Nettuno nel 1989. Da allora, silenzio. Nessun’altra missione li ha più raggiunti, e questa scarsità di dati diretti ha lasciato campo libero a modelli teorici spesso in disaccordo tra loro.
A differenza di Giove e Saturno, anch’essi dominati da idrogeno ed elio ma senza un vero strato ghiacciato interno, i due pianeti sono sempre stati immaginati come strutture a strati: un nucleo roccioso avvolto da un denso mantello di componenti ghiacciati. Peccato che questo quadro non riesca a spiegare bene alcune anomalie, in particolare i loro campi magnetici irregolari e asimmetrici e la strana distribuzione del calore interno.
L’ipotesi dell’oceano di magma
Il team guidato da Edward D. Young, insieme a Sarah P. Marcum, Aaron Werlen e Paula N. Wulff, ha usato simulazioni al computer per confrontare i modelli tradizionali con i dati disponibili: raggio, densità media, come varia la gravità attorno ai pianeti, la distribuzione della massa, la luminosità e la composizione chimica dell’atmosfera. Il risultato ha sorpreso gli stessi ricercatori. Tutti questi parametri combaciano con un interno dominato non da ghiacci, ma da un oceano di magma supercritico e ricco di idrogeno, racchiuso sotto un involucro gassoso.
Nel dettaglio, la struttura proposta prevede tre strati. In cima un’atmosfera di idrogeno ed elio che porta il calore verso l’alto e lo disperde nello spazio. Poi uno strato intermedio, mescolanza di idrogeno, elio, magnesio, monossido di silicio e ossigeno. E infine, in profondità, l’oceano di magma fatto di silicati, ferro e idrogeno disciolto.
Il punto chiave è proprio questo: l’idrogeno riesce a sciogliersi nel magma quando è sottoposto alle pressioni estreme degli strati profondi, dando vita a un fluido ben miscelato. Un meccanismo che, secondo gli autori, spiega meglio la densità di questi mondi rispetto alla vecchia ipotesi dei ghiacci.
Un ponte verso i pianeti più comuni della galassia
C’è di più. Se il modello venisse confermato, Urano e Nettuno diventerebbero parenti stretti dei cosiddetti sub-Nettuno, pianeti con un raggio tra 1 e 4,5 volte quello terrestre. Parliamo della categoria di esopianeti più diffusa nella nostra galassia, eppure ancora poco capita, semplicemente perché nel sistema solare non ne abbiamo uno da studiare da vicino. Le somiglianze chimiche tra i due gruppi suggeriscono condizioni simili, forse imposte proprio dalla presenza di un oceano di magma sottostante.
Attenzione però: questo resta uno dei tanti modelli capaci di riprodurre le caratteristiche osservate, non una risposta definitiva. La comunità scientifica dovrà passarlo al vaglio con la consueta revisione tra pari e, magari, con nuove osservazioni.
E qui torna il nodo di sempre. Senza nuove missioni verso i due pianeti, gran parte di queste ipotesi resterà difficile da verificare. Sul tavolo ci sono progetti come l’Uranus Orbiter and Probe, pensato per immergere una sonda nell’atmosfera di Urano, e la missione Neptune Odyssey, che dovrebbe orbitare attorno a Nettuno per studiarne le lune. Nessuna delle due è però stata ancora approvata, e per il momento Urano e Nettuno restano gli unici due pianeti del sistema solare in attesa di una missione dedicata tutta per loro.
