Nuovi dettagli e nuovi misteri sugli anelli di Saturno

Uno studio sui dati di Cassini svela alcuni particolari sulla chimica e sulla struttura delle cinture di polveri e ghiaccio, e sulle interazioni con gli altri oggetti del sistema.

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Un'immagine in falsi colori mostra Dafni e le onde che il suo passaggio determina nella divisione di Keeler (un'area all'interno di uno degli anelli di Saturno).|NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Prima del Gran Finale e dello schianto su Saturno il 15 settembre 2017, la sonda Cassini ha sorvolato l'alta atmosfera del pianeta con gli anelli, tracciando 22 orbite nello spazio tra la sua superficie e gli anelli. I dati raccolti durante quei tuffi rivelano particolari importanti sulla composizione, sulla struttura e sull'origine delle bande di ghiaccio e polveri che circondano Saturno e altri pianeti.

 

Le ultime novità sul tema sono riportate in un articolo pubblicato su Science, che mostra gli anelli alla più alta risoluzione mai ottenuta finora e ne mette in luce striature e "grumi" di materiale, nonché le interazioni con le lune che "abitano" al loro interno, come Dafni. Lo studio guidato da Matt Tiscareno del SETI Institute di Mountain View (California) ha inoltre elaborato nuove mappe di colori, temperature e composizione chimica delle cinture ghiacciate.

Tutto inizia da qui. Secondo gli scienziati, gli anelli di Saturno offrono uno scorcio sui processi di accrescimento che hanno dato origine al Sistema Solare. Come pianeti all'interno dei dischi protoplanetari, le piccole lune che orbitano all'interno degli anelli interagiscono con le particelle che le circondano. Le immagini hanno evidenziato i filamenti di materiale generati dal passaggio di Dafni, il satellite di 6-8 km di diametro che si trova nella divisione di Keeler, uno spazio vuoto all'interno del brillante anello A (una sintesi della struttura del sistema di Saturno).

 

Anelli di Saturno: nuovi studi sui dati della sonda Cassini
Le scie di materiale sollevate dall'azione di disturbo di Dafni. | NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Graffi regolari. Un'altra serie di striature della stessa lunghezza e di uguale orientamento, situate all'estremità dell'anello F, il più esterno del sistema, sembrano create da una serie di impattatori che intersecano l'anello contemporaneamente. Ciò sembra dimostrare che l'anello è "rigato" da materiale che orbita attorno a Saturno e non, per esempio, da residui di comete che si muovono attorno al Sole.

 

«Questi nuovi dettagli su come le lune scolpiscono gli anelli in diversi modi offrono una finestra di osservazione sulla formazione del Sistema Solare, caratterizzato da dischi in evoluzione sotto l'influenza di masse situate al loro interno» spiega Tiscareno.

 

Questioni da chiarire. Altre osservazioni aggiungono complessità, anziché fare chiarezza. Il team ha per esempio individuato tre diversi tipi di strutture - lisce, grumose o striate (vedi foto qui sotto) - organizzate, negli anelli, in fasce distinte e dai bordi definiti: questi "motivi" non sembrano per ora riconducibili a nessun fenomeno noto. «Questo ci dice che l'aspetto degli anelli non è solo in funzione all'abbondanza di materiale», continua Tiscareno: «deve esserci altro, forse qualcosa che accade quando due anelli collidono e rimbalzano l'uno sopra l'altro.»

 

Anelli di Saturno: nuovi studi sui dati della sonda Cassini
Le diverse composizioni degli anelli di Saturno: non è chiaro che cosa provochi queste differenze nel loro "tessuto". | NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

 

Conferme e smentite. Altri misteri si aprono sulla chimica degli anelli, analizzati da Cassini con lo spettrometro VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer). Anche se - come è noto - il ghiaccio d'acqua è il principale componente degli anelli, il nuovo studio esclude la presenza di ghiaccio di ammoniaca e di metano. Sarà dunque da chiarire l'origine della pioggia di entrambi gli elementi che dati precedenti avevano rilevato nell'atmosfera di Saturno.

 

Anelli di Saturno: nuovi studi sui dati della sonda Cassini
Sulla destra, un'immagine in falsi colori catturata dallo strumento VIMS: le aree blu verdi rappresentano le regioni degli anelli con il ghiaccio d'acqua più puro e/o la grana più spessa. Le aree rossastre indicano una prevalenza di materiale non ghiacciato e/o granuli di particelle più fini. | NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovic

 

Siamo solo all'inizio. Non sono state trovate tracce di composti organici, e questo è una sorpresa, dato che materiale organico era stato individuato fluire dall'anello D fino all'atmosfera di Saturno. Se vi fossero composti organici in abbondanza, si vedrebbero: perciò forse non sono tra gli ingredienti principali.

 

Insomma, anche se la missione Cassini si è conclusa due anni fa, c'è ancora molto lavoro da fare: stiamo entrando in una nuova fase di comprensione dell'evoluzione degli anelli, che - conferma lo studio - sono molto più giovani di Saturno, e potrebbero non esserci più tra 100 milioni di anni.

 

 

17 Giugno 2019 | Elisabetta Intini