Finalmente sappiamo quanto dura un giorno su Saturno

Forse potrà suonare strana l'idea che non si conoscano ancora con precisione alcuni parametri fondamentali di pianeti del Sistema solare. Eppure è proprio così. Un esempio è la durata del giorno di Saturno. O forse sarebbe ormai il tempo di dire era, visto che, grazie ai dati forniti della sonda spaziale Cassini della Nasa e dell’ESA, siamo finalmente riusciti a trovare una risposta al quesito (e lo studio è stato pubblicato su Astrophysical Journal).

Su Saturno, questo è ora assodato, il giorno dura: 10 ore, 33 minuti e 38 secondi. Ma da dove nasce la difficoltà incontrata prima di riuscire nell'impresa? Misurare il tempo impiegato a compiere una rotazione attorno all'asse, nel caso di un pianeta gassoso come Saturno, non è cosa banale: questo perché a differenza di altri pianeti, manca una superficie solida sulla quale individuare punti di riferimento da seguire durante la rotazione. Gli astronomi allora hanno pensato di risolvere il problema utilizzando gli anelli del pianeta. La strada è risultata molto complessa, ma alla fine il risultato è stato eccellente.

Christopher Mankovich, astrofisico presso l’Università della California Santa Cruz (Ucsc), ha utilizzato i pattern ondulatori che si osservano all’interno degli anelli, ossia le vibrazioni generate su di essi dal pianeta stesso.

Come ha infatti spiegato lo scienziato, il cuore di Saturno "vibra" a frequenze che causano variazioni nel suo campo gravitazionale e gli anelli, di conseguenza, risentono di tali cambiamenti. Il lavoro del team da lui guidato è risultato molto complesso perché si è dovuto dapprima sviluppare un modello che descrivesse la struttura interna di Saturno e che desse un quadro corretto delle onde rilevate negli anelli.

Ma una volta ottenuto il modello, questi ha permesso di risalire alla velocità di rotazione del pianeta con estrema precisione. Il nuovo valore risulta di alcuni minuti più basso rispetto alle precedenti stime del 1981, basate su segnali radio provenienti dalla sonda Voyager della Nasa e che avevano fissato in 10 ore, 39 minuti e 23 secondi la durata del giorno, si erano basate sul campo magnetico. L’uso del campo magnetico per misurare la durata del giorno di un pianeta gassoso è utilizzata perché solitamente l’asse del campo magnetico e quello di rotazione sono diversi ed è proprio da questo disallineamento che, attraverso operazioni complesse, si può risalire alla velocità di rotazione del pianeta in esame: nel caso di Saturno, per le caratteristiche del suo campo magnetico, questo calcolo risulta particolarmente difficile e soprattutto non accurato.

Da qui l’idea di sfruttare gli anelli, alla quale si pensava già nel 1982, ma alla quale non fu possibile dare un seguito perché, all'epoca, i dati disposizione erano insufficienti: ora, grazie alle misurazioni realizzate dalla sonda Cassini, i dati necessari per il calcolo sono abbondanti e precisi e il mistero è stato finalmente svelato.