Il 19 dicembre 2015 la sonda Cassini, che da 12 anni è in orbita attorno a Saturno, ha effettuato l'ultimo sorvolo a distanza ravvicinata di Encelado, la strana luna del pianeta degli anelli sotto la cui crosta ghiacciata molto probabilmente si cela un oceano di acqua salmastra e che, riflettendo il 99% della luce solare, è l’oggetto più brillante del Sistema Solare.
Addio Encelado! Dopo il sorvolo del 16 ottobre a soli 49 km dalla superficie del satellite, che era principalmente dedicato allo studio del calore emesso dalle profonde fessure della regione polare meridionale, battezzate “strisce di tigre”, da cui fuoriescono giganteschi geyser di vapore d’acqua ghiacciato, gas e molecole organiche, un altro fly-by è stato effettuato lo scorso 19 dicembre ad una distanza di circa 5.000 km.
In questo caso, l’obiettivo principale è stato la ricognizione di una vasta regione situata a cavallo dell’equatore di Encelado, già ripresa dalla sonda 10 anni fa, ma che aveva lasciato perplessi gli addetti alla missione a causa della presenza di strane morfologie superficiali.
Risolto l'enigma delle macchie scure. Durante il fly-by la sonda ha ripreso alcune immagini estremamente dettagliate di queste superfici, grazie alle quali è stato possibile stabilire che le misteriose macchie scure rilevate nel 2005 sono enormi blocchi di ghiaccio, di dimensioni comprese tra decine e centinaia di metri, situati lungo una linea di cresta che si estende lungo una direzione nord-sud.
Quando pensiamo agli elementi più affascinanti del Sistema Solare, gli anelli di Saturno sono in cima alla lista. Composti da miliardi di particelle di ghiaccio e polveri celesti, si estendono per 282 mila km, tre quarti la distanza che separa la Terra dalla Luna. Anche se quelli di Saturno sono i più estesi e meglio visibili, tutti i giganti del Sistema Solare - da Giove a Urano, a Nettuno - vantano il proprio sistema di anelli. I pianeti terrestri invece, ne sono privi. Ma che aspetto avrebbe la Terra, se fosse adornata da un sistema di anelli come quello di Saturno? Tralasciamo la fisica e atteniamoci a una aggiunta puramente estetica. I rendering che vedete sono stati realizzati da Kevin Gill, un ingegnere di software che lavora per il Jet Propulsion Laboratory della Nasa. Qui, gli ipotetici anelli terrestri visti dal Griffith Observatory di Los Angeles, California.
Foto: © Kevin Gill, Flickr
Quello che vedete, precisa Gill, è un puro esercizio di immaginazione: la luminosità e soprattutto gli angoli di comparsa degli anelli non sono stati regolati con precisione matematica. Ciò nonostante, i rendering danno un'idea piuttosto suggestiva di come apparirebbe lo skyline terrestre con questa ingombrante aggiunta. Inoltre, le visualizzazioni di Gill mostrano lo spettacolo degli anelli "terrestri" a diverse ore del giorno e della notte.
Foto: © Kevin Gill, Flickr
Qui, per esempio, li vediamo a mezzogiorno, con il Sole alto nel cielo di Pasadena, California. Nella foto di apertura li ammiriamo scendere verso l'orizzonte dorato dal tramonto, mentre una Luna crescente si fa largo nel cielo serale. Nella foto precedente, vediamo gli anelli insieme a un Sole mattutino. Gill è partito da una serie di foto panoramiche scattate durante le proprie vacanze che ha poi modificato con Photoshop e con un software di animazione 3D, Maya, al quale ha "dato in pasto" anche alcune foto degli anelli di Saturno da sovrapporre a quelle del nostro pianeta. Vedi anche: e se Saturno si avvicinasse alla Terra?
Foto: © Kevin Gill, Flickr
Questa visualizzazione include la vista orbitale di una Terra con gli anelli: inutile dire che, se lo scenario si realizzasse, il sistema di polveri e ghiaccio creerebbe non pochi problemi alla Stazione Spaziale Internazionale e ai satelliti che orbitano attorno al nostro pianeta. Ma ancora una volta, il progetto (che potete ammirare anche su Flickr) non è una dimostrazione di plausibilità, ma un puro divertimento.
Foto: © Kevin Gill, Flickr
L'ombra della Terra sui suoi stessi anelli, in una notte fantastica sopra a Los Angeles. Le speculazioni che vedete non sono poi campate così in aria. Nelle prime fasi della sua storia, infatti, la Terra potrebbe aver avuto un proprio sistema di anelli, il risultato di un evento cataclismatico. Se accettiamo la teoria dell'impatto gigante come quella che può spiegare l'origine della Luna, allora 4,5 miliardi di anni fa la Terra fu colpita da un corpo celeste delle dimensioni di Marte: Theia. L'impatto avrebbe generato, nell'orbita terrestre, una nube di materiali molto simile agli anelli di Saturno.
Foto: © Kevin Gill, Flickr
Poiché questi detriti celesti si trovavano al di fuori del limite di Roche - una distanza sotto la quale non è possibile la formazione di un satellite - dal loro accrescimento ha avuto origine la Luna. Se le particelle celesti si fossero trovate al di fuori di questo limite, sarebbero rimaste disgregate come gli anelli di Saturno. Per avere gli anelli, dovremmo insomma rinunciare al nostro satellite.
Guarda anche: e se la Luna orbitasse alla stessa altezza della ISS?
Foto: © Kevin Gill, Flickr
La loro origine è con ogni probabilità da collegare all’attività criovulcanica che caratterizza questa luna saturniana. La Cassini continuerà a monitorare l'attività di Encelado sino alla fine della sua missione, prevista nel settembre 2017, ma da lontano: i prossimi incontri avverranno infatti a distanze almeno quattro volte superiori al sorvolo del 19 dicembre.
I preparativi per il Gran Finale. Proprio in questi giorni la sonda Cassini ha inaugurato una nuova fase di esplorazione di Saturno, grazie a una manovra che ha fatto variare la sua traiettoria orbitale. La manovra è stata eseguita con l’accensione per 35 secondi del motore principale.
È la seconda di 5 modifiche orbitali programmate per l'ultima fase della missione, caratterizzata da una serie di orbite a inclinazioni molto elevate. L'ultima permetterà alla Cassini di sorvolare Titano il 1° febbraio prossimo.
Entro novembre la sonda si troverà posizionata in un'orbita polare attorno a Saturno che la porterà a sfiorare gli anelli principali del gigante gassoso. Poi, dopo 20 orbite, inizierà il "Gran Finale" (questo è il nome ufficiale scelto dalla NASA per la fase conclusiva di questa storica missione).
Il 5 settembre 1977 dalla base di lancio di Cape Canaveral partiva la missione Voyager 1. La sonda gemella, Voyager 2, era partita qualche giorno prima, il 20 agosto. Fu un progetto estremamente impegnativo perché si voleva sfruttare una situazione planetaria molto rara, quella che vedeva più o meno tutti i grandi pianeti esterni (quelli giganti e gassosi) allineati, e quindi li si poteva sorvolare da vicino. Fu questo il motivo che portò la Nasa a costruire ben due sonde simili e a lanciarle nel giro di pochi giorni.
Nei primi anni '70 la Nasa progettò la missione Voyager per fare un "tour" di Giove e Saturno, ed eventualmente anche di Urano e Nettuno, se tutto fosse andato per il meglio. Voyager 1 e Voyager 2 sono identiche in costruzione, ma sono partite seguendo traiettorie diverse per avvicinarsi ai pianeti da angolazioni differenti. Ogni sonda pesa quasi 700 kg ed è dotata di 10 strumenti scientifici, dalle macchine fotografiche agli strumenti per lo studio della composizione dei pianeti, delle radiazioni cosmiche e del Sistema Solare: le migliori immagini sono stete raccolte da Voyager 2. Al momento del lancio si pensava che potessero "lavorare" per 5 anni: a tutt'oggi continuano a funzionare.
Luna e Terra in un unico scatto: è la prima foto scattata da una sonda che le rappresenta insieme, nella loro interezza, in un unica immagine. Al momento dello scatto Voyager 1 si trovava a 12 milioni di km dalla Terra.
Foto: © Nasa / Voyager 1
Dopo due anni di viaggio, Voyager 1 arrivò nell'orbita di Giove e lo fotografò per un paio di mesi. Le immagini in sequenza dell'avvicinamento a Giove, da 58 a 31 milioni di chilometri di distanza, sono raccolte in questa animazione online su Wikipedia. Le immagini furono prese ogni 10 ore per 28 giorni alla stessa ora locale gioviana, sempre centrate sulla Macchia Rossa.
La più grande tempesta del Sistema Solare ripresa da Voyager 1. La Grande Macchia Rossa imperversa nell'emisfero meridionale di Giove da almeno 4 secoli, da quando fu osservata per la prima volta al telescopio. Vedi anche: 8 meraviglie del Sistema Solare (multimedia).
Giove e i suoi satelliti in un collage di immagini riprese dalla Voyager 1. Lanciata nell'estate del 1977, la sonda giunse nell'orbita di Giove il 5 marzo 1979.
Grazie a Voyager 1 sappiamo che Io, una delle principali lune di Giove, è uno dei corpi celesti più irrequieti. La sua superficie viene costantemente rimodellata da eruzioni vulcaniche: nel corso degli anni successivi sono stati identificati oltre 150 vulcani attivi.
Un'altra immagine della luna di Giove fotografata da Voyager 1. Finora nel Sistema Solare sono stati osservati oltre 170 satelliti. Sono tra i luoghi più inospitali che conosciamo, eppure su alcuni di essi potrebbero esistere condizioni favorevoli allo sviluppo della vita. Vedi anche: Le lune del Sistema Solare.
Nel 1980 Voyager 1 arrivò a Saturno, avvicinandosi fino a 120.000 km. La sonda si dedicò in particolare allo studio degli anelli e per la prima volta fotografò da vicino il misterioso Titano, un satellite avvolto da una densa atmosfera.
Arrivato a Saturno, Voyager 1 si sarebbe anche potuto spegnere: era stato messo in conto. Ma incredibilmente la sonda ha continuato a lavorare e a inviare a Terra i dati: ancora oggi (gennaio 2016), quasi 40 anni dopo la partenza e a 20 milioni di km di distanza da "casa", la Voyager prosegue la missione e ci sta aiutando a comprendere il campo magnetico che circonda il Sistema Solare e la natura della "frontiera". A guidare la navicella è ancora il suo computer di bordo, che ha una potenza 100.000 volte inferiore a un iPad. Gli strumenti ancora attivi grazie al generatore termonucleare, che dovrebbe funzionare almeno fino al 2025. Vedi anche: gli archivi di Focus.it su Saturno.
L'emisfero sud di Saturno in "falsi colori". La sonda è arrivata quando nell'emisfero meridionale era inverno: vedi Le stagioni di Saturno.
L'orbita della sonda, calcolata per studiare Titano da vicino, la portò fuori dal piano dell'eclittica, impedendole di visitare altri pianeti. In quel momento è iniziato il suo viaggio verso la "frontiera".
La prima foto di Mimas, una delle lune di Saturno: ecco altre foto curiose di Mimas, che assomiglia un po' a PacMan e un po' alla Morte Nera di Guerre Stellari.
Questa foto, ottenuta incollando 60 immagini diverse, è il primo ritratto che abbiamo del Sistema Solare, ripreso da 6,4 miliardi di km di distanza dalla Terra. Nell'immagine, il nostro pianeta è una minuscola mezzaluna di luce grande 0,2 pixel: casualmente, la Terra si trova proprio nel centro di uno dei raggi di luce causati dal fatto che la fotocamera era puntata in direzione del Sole. L'immagine è il frutto di tre esposizioni a differenti filtri di colore - viola, blu e verde - ricombinate per avere i colori. Il "rumore" della foto è invece dovuto all'ingrandimento.
Questa elaborazione grafica - realizzata sulla base dei dati provenienti dalle due sonde Voyager - mostra il Sistema Solare visto da un ipotetico osservatore esterno. I colori rappresentano l'intensità del campo magnetico intorno al Sistema Solare: il rosso indica intensità massima, il blu intensità minima. Le due linee corrispondono alle traiettorie delle sonde nel settembre del 2012: rossa per Voyager 1, magenta per Voyager 2. Il Sole non è al centro della bolla magnetica perché, insieme all'intero Sistema Solare, è in movimento, e lo spostamento "deforma" la bolla magnetica. All'epoca dello scatto le due sonde erano sul confine dell'eliosfera.
Settembre 2012: la velocità del vento solare è quasi a zero, mentre le radiazioni cosmiche sono più intense. Questo aveva fatto pensare che la sonda fosse ormai oltre la frontiera o quasi: tuttavia, a distanza di tre anni, la linea di demarcazione non è ancora stata superata (vedi Voyager 1 nel fango magnetico). Il confine, l'eliopausa, non è netto: secondo alcuni è una fascia "porosa" con rientranze e prolungamenti (vedi la ricostruzione qui sopra). Solo quando la sonda l'avrà completamente superata sapremo quanto è spessa. Sta di fatto che in questi giorni (settembre 2012), la Voyager 1, che viaggia a circa 17 chilometri al secondo (61.200 chilometri all'ora) si trova a 16,8 ore-luce dal Sole (circa 18 miliardi di chilometri): ogni segnale che trasmette impiega quasi 17 ore per raggiungere la Terra.
A bordo delle due Voyager c'è un disco di rame placcato d’oro che, se mai fosse decodificato da qualche ipotetica creatura aliena, racconterebbe chi siamo e da dove arrivano le sonde. In questo disco (nella foto, la copertina) ci sono fotografie, diagrammi, disegni, suoni e canzoni, Il materiale, selezionato da un team di scienziati coordinati da Carl Sagan, comprende diagrammi che spiegano com'è fatto l'uomo, la donna e il feto, la struttura del dna e persino come si caccia nella savana africana. Ci sono suoni di vulcani e uccelli, e brani delle sinfonie di Beethoven e canzoni di musica rock (Johnny B. Goode di Chuck Berry, per esempio). E ci sono i saluti in varie lingue del mondo, italiano compreso (potete scaricarlo dal sito della Nasa).
La Cassini restringerà la sua orbita, in modo da tuffarsi tra gli anelli più interni del pianeta per ben 22 volte, dopodiché, il 15 settembre 2017, si disintegrerà nell'atmosfera di Saturno, terminando così i suoi 20 anni di onorata carriera.
Il suo lancio, infatti, avvenne il 15 ottobre 1997.
Vedi anche
Nettuno Questa immagine di Nettuno venne ripresa nel 1989 da Voyager 2, da 7 milioni di chilometri e 20 ore prime del massimo avvicinamento al pianeta. La sonda era stata lanciata nel 1977. Voyager 2 avrebbe dovuto sorvolare solo Giove e Saturno, ma la perfetta traiettoria fece risparmiare carburante e ciò permise una correzione di rotta tale da farla arrivare in prossimità del pianeta blu. Nell’immagine si può osservare la Grande Macchia Scura e le sue compagne più biancastre. Si tratta di nubi che sono state osservate a lungo dalla sonda durante il sorvolo. Voyager 2 scoprì anche un inatteso campo magnetico attorno a Nettuno. Dopo il sorvolo del pianeta la sonda iniziò il suo viaggio che l’ha portata ad oltrepassare i confini del sistema solare e nonostante la distanza continua a comunicare con la Terra.
35 anni di Voyager
Foto: © NASA
Urano L’immagine ravvicinata di Urano venne ripresa per la prima volta dalla sonda Voyager 2 che sorvolò il pianeta nel gennaio del 1986. È l’unica missione ad aver avvicinato Nettuno. Durante il sorvolo, che durò circa 6 ore, vennero studiate la temperatura e la pressione dell’atmosfera che servirono agli astronomi per meglio comprendere la circolazione atmosferica del pianeta. I componenti principali dell’atmosfera, come si supponeva, vennero individuati nell’idrogeno, nell’elio, con piccole quantità di metano, acetilene e idrocarburi. Ed è proprio il metano a fornire al pianeta il colore verdastro. Prima del sorvolo della Voyager 2 nessuno sapeva che anche Urano possiede un campo magnetico che è inclinato di 60° rispetto all’asse di rotazione.
Foto: © NASA
Saturno Saturno venne visitato per la prima volta da una sonda, Pioneer 11, nel 1979. Passò a circa 20.000 km dalle nubi superiori. La sonda non fu in grado di riprendere immagini ad alta risoluzione. Tuttavia le riprese erano di molto superiori per qualità a quelle ottenute dai telescopi terrestri di allora. Si riuscì ad individuare l’anello F, di cui non si conosceva l’esistenza, la temperatura della luna Titano e si rilevò l’intensità del campo magnetico del pianeta, che risultava essere almeno mille volte più intenso di quello terrestre. Fu Voyager 1, nel 1980, ad ottenere per la prima volta immagini di alta qualità.
Poi è arrivata la sonda Cassini, pensata non per un passaggio radente, ma per entrare nell'orbita di Saturno e per studiarne a fondo gli anelli, l'atmosfera e le lune.
Foto: © NASA
Giove Il gigante dei pianeti del sistema solare venne avvicinato per la prima volta da una sonda nel 1973. L’astronave era la Pioneer 10 che iniziò a riprenderlo quando ancora si trovava a 25 milioni di chilometri di distanza. La sonda studiò il campo magnetico del pianeta, le caratteristiche delle fasce che lo caratterizzano e la nota macchia rossa. Per la prima volta si poterono osservare da vicino anche alcune lune del pianeta anche se non si riuscirono ad ottenere immagini ad alta risoluzione.
Sua maestà Giove, tutte le foto.
Foto: © NASA
Mercurio Questa fotografia di Mercurio è l’insieme di decine di fotografie riprese dal Mariner 10 nel 1974. Mercurio apparve come un pianeta fortemente craterizzato, ancor più della Luna. Si individuò un cratere con un diametro di circa 1550 km. Venne chiamato Caloris Planitia. Contro tutte le previsioni fatte dagli astronomi la sonda scoprì l’esistenza di un campo magnetico. Mariner 10 misurò anche la temperatura superficiale del pianeta che risultò variabile tra i -183°C durante la notte e i +187°C durante il giorno. La sonda fotografò circa il 45% della superficie del pianeta. Si dovette attendere la sonda Messenger che arrivò nel 2008 per avere un quadro competo della superficie.
Foto: © NASA
Marte Era il 15 luglio 1965 quando Mariner 4, dopo otto mesi di viaggio verso Marte, passava vicino al pianeta rosso. Era il primo veicolo spaziale a raccogliere immagini ravvicinate di un altro pianeta. Le immagini mostrano crateri, alcuni dei quali ricoperti da brina che era scesa in una fredda serata marziana e grandi fratture. Marte assomigliava molto di più alla Luna che non alla Terra. Molti furono delusi dai risultati in quanto ci si aspettava un pianeta con molti indizi che avrebbero fatto pensare all’esistenza di acqua e quindi di vita. Solo più in là, con il sorvolo di altre sonde, si capì che il pianeta aveva effettivamente avuto molta acqua nel passato
Foto: © NASA
Venere Il 5 febbraio 1974 Mariner 10 riprendeva da vicino il pianeta Venere. L’immagine venne ottenuta con un filtro ultravioletto. Per la prima volta si poteva osservare la complessa struttura dell’atmosfera del pianeta. Va ricordato che la missione Mariner 10 aveva come obiettivo primario quello di raggiungere Mercurio e Venere serviva solo come “fionda gravitazionale”, ossia come corpo che avrebbe accelerato la sonda avvicinandosi ad esso con un certo angolo. È per questo che in quell’occasione le analisi di Venere vennero ridotte al minimo.
Foto: © NASA
Terra Era la notte di Natale del 1968 quando gli astronauti dell’Apollo 8 ripresero questa eccezionale immagine della Terra che sorgeva da dietro la Luna. Durante la ripresa di queste immagini gli astronauti lessero in diretta video un passo tratto dalla Genesi della Bibbia. Non è proprio un flyby, ma la Terra vista dallo spazio fa sempre il suo effetto. Guarda la Terra vista dagli altri Pianeti
Foto: © NASA
Plutone È il 12 luglio 2015 quando vennero scattate dalla sonda della Nasa New Horizon queste immagini di Plutone (a destra) e Caronte (a sinistra), avvicinate artificialmente. È la prima volta che l’uomo può osservare da vicino questi due corpi del sistema solare, sebbene con un passaggio molto più veloce di quello realizzato da altre sonde su altri corpi celesti. Su Plutone si possono osservare molto bene alcuni crateri e sul margine sinistro una grande macchia bianca che potrebbe essere il risultato del deposito di brina o addirittura di neve di azoto e metano. Su Caronte invece, si osserva un’estesa macchia scura in prossimità del Polo Nord, la cui composizione è ancora da studiare.
Guarda le ultime foto e scopri le ultime notizie da New Horizons al passaggio di Plutone.
Foto: © NASA/APL/SwRI
Caronte e Plutone Qui ripresi il 13 luglio, le ultime immagini prima del flyby. Le immagini sono state processate e i colori esagerati per mettere in luce la diversità di materiale che si trova nelle diverse zone dei due corpi planetari.
Foto: © NASA/APL/SwRI
