Scienza

Quanto dura un giorno su Saturno?

Ottenuta una nuova misura del giorno di Saturno: ecco perché è difficile calcolare il periodo di rotazione di alcuni pianeti e come si risolve la questione.

Ecco quanto dura, esattamente, un giorno su Saturno: dieci ore, 32 minuti e 44 secondi (tempo terrestre). Ossia diversi minuti in meno di quanto si pensava. Gli scienziati dell'Università di Tel Aviv sono giunti a questa stima, la più precisa mai ottenuta, applicando un nuovo metodo che è stato descritto sulla rivista Nature.

calcoli complicati. Per i pianeti rocciosi come la Terra e Marte misurare il periodo di rotazione (la durata del "giorno") è abbastanza semplice: basta individuare un punto caratteristico sulla superficie e attendere che compia un giro completo. I giganti gassosi come Saturno o Giove, invece, sono ricoperti da spessi strati di nubi che nascondono la superficie e non presentano oggetti solidi da "fissare" sulla faccia esterna. E c'è anche un altro problema. Per quanto riguarda Giove, i calcoli sono facilitati dal fatto che il campo magnetico è inclinato rispetto all'asse di rotazione, consentendo di sfruttare il polo magnetico come punto di riferimento. Cosa impossibile per Saturno, dove i poli magnetici sono allineati con l'asse di rotazione del pianeta.

Diamo i numeri. Nel corso degli anni, gli scienziati hanno ottenuto informazioni contrastanti. Nel 1981 la sonda Voyager 2 calcolò che su Saturno il giorno avesse una lunghezza di 10 ore, 39 minuti e 22 secondi, basandosi sulle fluttuazioni del campo magnetico del pianeta. Tuttavia, quasi trent'anni dopo, la sonda Cassini aggiunse 8 minuti alla stima iniziale, sentenziando che il periodo di rotazione di Saturno fosse di 10 ore, 47 minuti e 6 secondi.

Il nuovo studio. I calcoli del team dell'Università di Tel Aviv sono stati eseguiti facendo un percorso "a ritroso". Come spiega Ravit Helled, co-autrice dello studio: «Abbiamo cercato di dare una risposta partendo dalla forma e dal campo gravitazionale del pianeta. Siamo stati in grado di osservare il quadro generale e di sfruttare le proprietà fisiche per determinare il periodo di rotazione».

Yohai Kaspi, che ha contribuito alla ricerca, illustra la procedura con una analogia: un pianeta che ruota tende ad appiattirsi, formando una "pancia" nella fascia centrale; più ruota veloce, più la sua forma si distorce. La "pancia" di Saturno è particolarmente evidente a causa della sua composizione gassosa, un mix di idrogeno (95%), elio (3%) e altri gas. La ridistribuzione della massa del pianeta genera delle fluttuazioni nel suo campo gravitazionale, che può essere misurato incrociando i dati di Cassini e di altri telescopi. Da qui l'intuizione: una volta misurato il campo gravitazionale si può risalire alla rotazione che ha generato le perturbazioni. Risultato: su Saturno il giorno dura dieci ore, 32 minuti e 44 secondi, quindici minuti meno di quanto calcolato con le osservazioni di Cassini.

È un metodo preciso? A quanto pare, sì: il team ha applicato la stessa tecnica per calcolare il periodo di rotazione di Giove, ottenendo dei risultati identici a quelli già noti agli astronomi (9 ore, 55 minuti e 29 secondi).

1 aprile 2015 Davide Decaroli
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