Quando l’orbita di un pianeta lo porta tra la Terra e una stella distante, ciò che avviene è molto più di una semplice partita a nascondino. È un’opportunità per migliorare le proprie conoscenze sull’atmosfera e gli anelli di quel pianeta. I planetologi la chiamano occultazione stellare ed è esattamente ciò che è successo a Urano il 7 aprile scorso.

L’evento è durato circa un’ora ed è stato visibile unicamente nella parte ovest dell’America settentrionale. L’osservazione è stata guidata dai planetologi del Langley Research Center della Nasa con l’utilizzo di 18 osservatori professionali. Il rendering animato che vedete qui sotto, prodotto dal Langley Research Center Advanced Concepts Laboratory della Nasa, mostra cosa accade durante un’occultazione stellare e illustra un esempio di grafico della curva di luce registrato dagli scienziati. La curva consente di ottenere misurazioni atmosferiche, osservando le variazioni della luce stellare mentre il pianeta eclissa la stella.

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«Urano ha transitato davanti a una stella distante dalla Terra circa 400 anni luce», spiega William Saunders, planetologo presso il Langley, responsabile scientifico e capo dell’analisi per la Uranus Stellar Occultation Campaign 2025. «Nel momento in cui Urano ha iniziato a occultare la stella, la sua atmosfera ha rifratto la luce stellare, facendo apparire la stella sempre più fioca fino a essere completamente oscurata. Il fenomeno inverso è accaduto alla fine dell’occultazione, creando quella che chiamiamo curva di luce. Osservando il fenomeno con numerosi grandi telescopi siamo riusciti a misurare la curva di luce e determinare le proprietà di molteplici strati atmosferici di Urano».

Osservare i transiti di Urano permette alla Nasa di misurare la temperatura, la densità e la pressione della stratosfera e di determinare come siano cambiate dall’ultima occultazione significativa avvenuta nel 1996.

L’immagine di Urano, ottenuta con NirCam (Near-Infrared Camera) a bordo del telescopio spaziale James Webb della Nasa, cattura in modo straordinario la calotta polare nord del pianeta e i deboli anelli interni ed esterni. Nell’immagine del Webb sono visibili anche 9 delle 27 lune di Urano, in senso orario a partire dalle ore 2: Rosalinda, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Bianca, Porzia, Giulietta e Perdita. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci

«Le atmosfere dei giganti gassosi come Giove, Saturno, Urano e Nettuno sono eccellenti laboratori atmosferici perché privi di una solida superficie. Ciò ci permette di studiare la formazione delle nuvole, le tempeste, e l’andamento dei venti senza variabili aggiuntive ed effetti prodotti dalla superficie, che possono complicare le simulazioni» spiega Emma Dahl, ricercatrice post-dottorato al Caltech di Pasadena, in California.

Le osservazioni sono state possibili grazie al contributo di numerosi collaboratori, che hanno fornito prospettive uniche dell’occultazione stellare con l’utilizzo di strumenti diversi.

«È stata la prima volta che abbiamo collaborato a un progetto di questa portata per un’occultazione», dice Saunders. «Sono molto grato a ogni membro del team e agli osservatori per aver preso parte a questo evento straordinario. La Nasa utilizzerà le osservazioni di Urano per determinare come l’energia si muove nell’atmosfera e cosa causa l’inspiegabile temperatura alta degli strati più esterni. Altri useranno i dati per misurare gli anelli di Urano, la turbolenza atmosferica e la precisione della sua orbita intorno al Sole».

Conoscere la posizione di Urano non è semplice come sembra. Il primo e unico veicolo spaziale a essere passato accanto al pianeta è stato Voyager 2 nel 1986. La sua esatta posizione è conosciuta con una precisione di circa 160 km, il che rende l’analisi dei nuovi dati fondamentale per la futura esplorazione del gigante di ghiaccio da parte della Nasa.

Il 12 novembre 2024, i ricercatori e i collaboratori al Langley avevano eseguito un test per prepararsi all’evento di aprile. Il centro di ricerca aveva coordinato due telescopi in Giappone e uno in Thailandia per osservare l’occultazione stellare più fioca visibile solamente in Asia. Grazie a tale preparazione gli osservatori hanno potuto imparare a calibrare i propri strumenti per le occultazioni stellari e a dimostrare che più osservatori, lavorando insieme, avrebbero potuto catturare il grande evento di aprile. Anche ricercatori del Paris Observatory e dello Space Science Institute, in contatto con la Nasa, hanno contribuito alle misure di novembre 2024. Utilizzando due telescopi in India hanno attuato osservazioni di Urano e dei suoi anelli, permettendo ai ricercatori di migliorare due importanti aspetti: le previsioni sulle tempistiche dell’evento di aprile, arrivando a una precisione di un secondo, e la stima della posizione prevista di Urano durante l’occultazione, migliorata di 200 chilometri.

Nei prossimi sei anni Urano occulterà diverse stelle più deboli, ma l’attenzione è già rivolta al 2031, quando il pianeta oscurerà una stella ancora più luminosa di quella osservata ad aprile: un’occasione che la Nasa spera di sfruttare al meglio con nuove misurazioni aeree e, forse, spaziali.