Oggi 26 aprile la sonda Cassini ha iniziato l'ultima fase della sua missione che terminerà il 15 settembre con l'entrata (e la conseguente disintegrazione) nell'atmosfera di Saturno. Se siete qui per capirne di più su che cos'è la sonda Cassini, che cosa ha scoperto e soprattutto che cosa sta facendo avete due strade.
La prima è consultare questo articolo approfondito che spiega che cosa farà la sonda Cassini da qui al 15 settembre e che cosa ha fatto finora dal 1997, data della partenza e dal 2004, quando è entrata nell'orbita del pianeta con gli anelli.
La seconda è scorrere queste immagini e gif che spiegano - in modo più grafico - che cosa sta succedendo alla sonda Cassini.
Il tuffo tra saturno e i suoi anelli
Oggi Cassini effettuerà il primo passaggio tra Saturno e i suoi anelli. Si tratta di un'orbita mai effettuata prima che porterà la sonda in una zona ancora inesplorata. Ecco il passaggio visto dalla prospettiva della sonda della Nasa (realizzata in collaborazione con l'agenzia europea ESA e quella italiana ASI).
22 orbite sempre più basse
Nell'immagine qui sotto sono rappresentate le 22 orbite che la sonda Cassini effettuerà passando sempre più vicino alla parte superiore dell'atmosfera di Saturno. La 23esima, in rosso, è l'orbita finale, quella che si concluderà con l'entrata di Cassini nell'atmosfera del pianeta.
Perché una fine così drammatica? La sonda, a corto di carburante, si disintegrerà per proteggere Titano ed Encelado - due satelliti i cui oceani potrebbero contenere tracce di vita - da eventuali contaminazioni derivanti dall'impatto con la navicella fuori uso.
Che cosa scoprirà?
Il passaggio a una distanza così ravvicinata permetterà agli strumenti a bordo della sonda Cassini di effettuare una serie di rilevazioni mai effettuate prima. Con quei dati gli scienziati potrebbero finalmente dare alcune risposte alle domande ancora insolute o parzialmente insolute che riguardano Saturno:
- Il pianeta gassoso ha un nucleo roccioso?
- Qual è la sua velocità di rotazione?
- Com'è composta l'atmosfera e la ionosfera?
- Come funziona la meteorologia del pianeta?
- Qual è il materiale che compone l'anello più interno?
Anche le immagini inviate saranno spettacolari: se tutto va come deve, otterremo le più nitide foto dell'anello interno D e dell'atmosfera mai scattate finora.
Ma quanto è grande la sonda Cassini?
Cassini, dopo le sonde sovietiche Phobos 1 e 2, è il più grande satellite per esplorazioni planetarie mai costruito: alto 6,7 metri, ha un diametro di circa 4 metri. Ha dunque le dimensioni di un pullman da 30 posti. Ma a bordo niente passeggeri: soltanto 12 strumenti supertecnologici (un record anche questo) per misurare campo magnetico, atmosfera, anelli e satelliti di Saturno.
L'ultima foto della terra
Il 12 aprile, durante l'ultimo sorvolo di Titano, la sonda Cassini ha puntato le sue camere verso lo spazio profondo e ha dato un ultimo sguardo verso casa: quel puntino tra gli anelli di Saturno è la Terra. Non è la prima volta che Cassini fotografa la Terra (e neppure che una sonda spaziale ci riprende da lontano).
Il video del gran finale della sonda Cassini
Foto, foto e foto dalla sonda Cassini
Uno studio approfondito dell'atmosfera di Titano. Prima dell'arrivo di Huygens su Titano gli scienziati sapevano che l'atmosfera del satellite è costituita in gran parte di azoto, con percentuali di metano. Ma poco si sapeva sulle condizioni di pressione e temperatura alle diverse altitudini. Durante la discesa, lo strumento di bordo HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument) ha determinato le condizioni di temperatura, densità atmosferica e pressione a partire da 1400 km di quota, fino alla superficie di Titano.
Nella foto l'atmosfera di Titano a 5 diverse altezze riprese da Huygens in direzione dei 4 punti cardinali.
Guarda una ricostruzione della discesa di Huygens:
Foto: © ESA/NASA/JPL/University of Arizona
I super venti di Titano Durante la discesa la sonda Huygens è stata spostata dai venti di 165,8 km rispetto alla superficie di Titano. Colpa di un'atmosfera turbolenta, con venti fortissimi che hanno confermato una tesi degli scienziati, quella della "super rotazione" di Titano, ovvero il fatto che l'atmosfera della luna si muove più velocemente della sua superficie. Ma c'è di più: in quota i venti sono "progradi" (cioè che si muovono nella stessa direzione della rotazione della luna) e tendono a diminuire verso la superficie. Negli strati superiori dell'atmosfera, a 120 km di altitudine, soffiano a 120 m/s (430 km/h). Durante la discesa Huygens ha registrato venti a 108 km/h a 55 km di altezza in diminuzione fino a 36 km/h a 30 km di altezza e 14 km/h a 20 km di altezza. A un certo punto i venti sono cessati per poi invertire il moto a 7 km di quota, dando vita a un movimento in direzione opposta negli ultimi 15 minuti di discesa.
Foto: © ESA/NASA/JPL/University of Arizona
Il mistero sull'origine del metano. Due delle principali domande aperte su Titano riguardano l'origine del metano presente nella sua atmosfera, e la persistenza di esso (dal momento che la luce del Sole periodicamente distrugge le emissioni di metano). Nella sua discesa su Titano, Huygens ha registrato un progressivo incremento del gas cresciuto del 40% dopo l'atterraggio. Ulteriori analisi hanno chiarito che il metano non proviene da microrganismi superficiali ma, forse, da riserve liquide situate sotto la superficie ghiacciata del satellite, che raggiungono l'esterno tramite qualche forma di criovulcanismo.
Nell'immagine, come potrebbero essere le riserve sotterranee di idrocarburi
Foto: © ESA/ATG medialab
L'origine dell’atmosfera di azoto. La Terra e Titano sono gli unici due oggetti del nostro Sistema Solare ad avere un'atmosfera di azoto. La scoperta non è recente: anche la sonda Voyager aveva registrato la presenza di azoto. Ma grazie agli strumenti a bordo di Hugens è stato possibile averne la conferma diretta. Ma i dati raccolti dalla sonda europea sono stati fondamentali per capire quale può essere l'origine dell'azoto dell’atmosfera di Titano: potrebbe essere stato prodotto da violenti impatti meteoritici che hanno sciolto il ghiaccio di ammoniaca in superficie, circa quattro miliardi di anni fa.
Terra e Titano: trova le differenze
Nell'immagine, come cambia Titano al variare delle stagioni.
Foto: © ESA/NASA
Decadimento radioattivo e criovulcanismo. Lo spettrometro di massa di Huygens ha scovato tracce di Argon radiogenico sotto i 18 km di quota. Questo gas ha origine unicamente dal decadimento del potassio-40, un isotopo radioattivo che si trova nelle rocce. L'unica possibile ubicazione delle rocce su Titano è collocata sotto all'oceano sotterraneo di idrocarburi e alla crosta di ghiaccio. Poiché l'emivita del potassio-40 è di 1,3 miliardi di anni, molto meno dell'età di Titano, l'analisi di questo isotopo in atmosfera fornisce dati importanti sulla storia del criovulcanismo di questo satellite.
Nella foto la regione chiamata Sotra Facula ricostruita sulla base di dati raccolti dalla sonda Cassini durante i sorvoli di Titano.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/USGS/Università dell'Arizona
L'analisi della composizione della nebbia di Titano. Fino alla discesa di Huygens, nessuno poteva sapere con certezza se la foschia che avvolge Titano arrivasse o meno fino alla sua superficie (di fatto è così, ha confermato il lander). Il Radiometro Spettrale di Huygens (DISR) ha individuato anche le differenze nella composizione della nebbia alle diverse quote, mostrando che questa assume un colore più chiaro e una composizione più grossolana avvicinandosi alla superficie, e che si dissipa - non del tutto - solo a 30 km di altezza.
Nella foto, 6 immagini stereografiche riprese da Huygens durante la sua discesa mostrano la nebbia su Titano a diverse altezze.
Foto: © ESA/NASA/JPL/University of Arizona
La misurazione della composizione chimica degli aerosol. L'analisi di due campioni di particelle atmosferiche prelevati su Titano a 130-135 e 20-25 km di quota ha dimostrato che i maggiori costituenti dei suoi aerosol sono azoto e carbonio a entrambe le altitudini. Queste sostanze hanno probabilmente origine nella parte alta dell'atmosfera del satellite, dove la luce solare altera fotochimicamente i gas come il metano.
Nell'infografica, come gli aerosol formano la nebbia di Titano.
Foto: © ESA / ATG medialab
L'osservazione di fiumi e laghi prosciugati. Nascosta da una fitta coperta di nebbia, la superficie di Titano è rimasta misteriosa fino a che lo strumento Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) di Huygens non ha registrato le sue prime, spettacolari immagini durante la discesa. Le riprese hanno rivelato un altopiano solcato da un gran numero di canali, a loro volta convergenti in letti simili a quelli dei fiumi terrestri, con valli scoscese e canyon profondi fino a 100 m. A loro volta, i fiumi sembrano confluire in una vasta distesa scura, periodicamente inondata di metano liquido ed etano. Al momento dell'atterraggio, la regione scura appariva tuttavia come il letto vuoto di un gigantesco lago. Un video a volo d'uccello sui laghi di Titano (guarda).
Nella foto, la più bella immagine ripresa da Huygens al suolo.
Foto: © ESA/NASA/JPL/ University of Arizona
L'ipotesi della presenza di un oceano sotterraneo. Uno strumento di Huygens deputato alla rilevazione di segnali radio a frequenza estremamente bassa (risonanze di Schumann) ricollegabili a fulmini atmosferici ha individuato un dato interessante. Sebbene su Titano non si osservino fulmini simili a quelli terrestri, l'altimetro di Huygens ha individuato segnali anomali a un'altezza compresa tra i 140 e i 40 km dalla superficie del satellite. Per spiegarli, gli scienziati hanno ipotizzato che l'atmosfera del satellite si comporti come un gigantesco circuito elettrico, in cui i due poli sono, da un lato, le correnti ionosferiche di Titano eccitate dalla magnetosfera di Saturno; dall'altro, un grande oceano di acqua e ammoniaca sommerso sotto a 55-80 km a una crosta di ghiacci. Onde sui mari di Titano?
Foto: © A. D. Fortes/UCL/STFC
La scoperta di dune che "scompaiono" dai radar. Con grande sorpresa, i tecnici di missione della Nasa hanno incontrato molte difficoltà nel localizzare il sito di atterraggio di Huygens sulle mappe radar fornite da Cassini. Questo perché il sito di atterraggio del lander si è rivelato essere una distesa di ghiacci coperta da depositi di materiale organico (cioè a base di carbonio) invisibile ai radar. La localizzazione di Huygens è stata possibile grazie alla presenza di due grandi dune scure a circa 30 km dal sito, visibili a tutti gli strumenti. Le dune sono formate forse da particelle di nitrile e idrocarburi simili a granelli di sabbia, delle dimensioni di 100-300 micron. Titano: un mondo ghiacciato ma molto dinamico.
Nella foto, il luogo dell'atterraggio della sonda ricostruito con un mosaico di diverse immagini.
Foto: © ESA/NASA/JPL-Caltech/ University of Arizona/USGS
Anche su Saturno è tempo di cambio di stagioni e per la sonda Cassini, che dal 2004 vi orbita intorno, questa è un'occasione speciale per documentare gli effetti cromatici del fenomeno. La primavera infatti ha fatto capolino sull'emisfero settentrionale del pianeta, mentre a sud è arrivato l'autunno: il risultato è che il colore azzurro nell'emisfero nord che aveva dato il benvenuto alla sonda all'inizio della sua missione, sta lentamente sbiadendo per ricomparire invece a sud, dove si va verso l'inverno.
Il colore bluastro è dovuto alla riduzione dell'intensità della luce ultravioletta e del suo riverbero nell'emisfero che si avvia verso la brutta stagione: meno riverbero e meno foschia portano un'atmosfera più limpida, e c'è quindi maggiore probabilità che le molecole nell'aria possano riflettere la luce solare (il blu è una conseguenza di questo fenomeno, come avviene con i cieli blu sulla Terra). Anche la presenza di metano nell'atmosfera sembra contribuire alla strana colorazione.
Questa immagine è il risultato di un mosaico di sei foto, ottenute dalla sonda Cassini a maggio, mentre orbitava a una distanza di 778 mila chilometri da Titano. La luna di Saturno, in primo piano, ha un diametro di 5150 chilometri ed è più grande di Mercurio.
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Foto: © Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI
Quando la Sonda Cassini ha raggiunto l'orbita di Saturno otto anni fa, l'emisfero nord si presentava dipinto di un colore azzurro intenso come in questa foto. Ora la situazione si è ribaltata: come si vede dal confronto con l'immagine precedente, il blu si è spostato nell'emisfero meridionale mentre quello settentrionale si sta tingendo di un colore giallastro.
Poiché l'asse di rotazione di Saturno è inclinato rispetto al piano dell'eclittica, anche sul pianeta ci sono diverse stagioni. Qui, però, durano 7 anni! Da quando Cassini ha agganciato la sua orbita, nel 2004, questa è quindi la prima occasione che abbiamo per osservare gli effetti dell'alternanza delle stagioni sul pianeta. La foto scattata dalla sonda nell'ottobre 2004 mostra, oltre alla colorazione "invertita" anche l'ombra di Saturno che si allunga sui suoi anelli, a sinistra. Molte delle nuove immagini sono state rese possibili dalle nuove orbite di Cassini che offrono una visione più diretta delle regioni polari del pianeta e delle sue lune.
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Foto: © Nasa
Gli anelli di Saturno oscurano parte della visione di Titano, sullo sfondo. La fascia centrale degli anelli appare completamente nera a causa dell'ombra proiettata dal pianeta. Con la sua spessa atmosfera e la fitta nebbia di composti organici titano è uno dei corpi celesti più simili alla Terra mai osservati finora. Tanto che alcuni ricercatori hanno ipotizzato un passato analogo per i due corpi celesti: la luna di Saturno sembra una versione "congelata" del nostro pianeta, prima che vi si sviluppasse la vita.
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Foto: © Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI
Cassini fotografa il lato al buio di Titano, mentre un alone di luce proveniente dalla parte illuminata dal Sole illumina la circonferenza del pianeta. L'immagine immortala il lato di Titano rivolto verso Saturno; il nord del satellite è in alto nella foto e inclinato di 9 gradi sulla destra.
Titano è l'unica luna del Sistema Solare a possedere una densa atmosfera, fatto che in passato ha ostacolato le osservazioni da Terra di questo satellite. L'atmosfera è composta prevalentemente di azoto con una piccola percentuale di metano e tracce di numerosi altri gas. Riflettendo la luce solare questa fitta foschia contribuisce a rispedire il calore al mittente, mantenendo il corpo celeste piuttosto freddo (-179 °C).
Mille curiosità sulle lune del Sistema Solare
Foto: © Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI
Un'immagine del vortice polare scoperto al polo sud di Titano pochi mesi fa. La massa di gas rotea come una turbina completando una rotazione ogni 9 ore (il satellite impiega invece circa 16 giorni per ruotare intorno al proprio asse). La struttura che ricorda quella di alcuni vortici oceanici potrebbe essere causata dal raffreddamento stagionale nella stratosfera di Titano. Vortici d'aria come questo sono stati osservati anche sulla Terra e su altri pianeti del Sistema Solare.
Sistema Solare, quante ne sai? Mettiti alla prova con un test!
Foto: © Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI
Saturno è ricchissimo di satelliti naturali. Ad oggi ne sono stati individuati 62 e nominati 53, ma virtualmente sono molti di più: i frammenti ghiacciati staccatisi dagli anelli potrebbero infatti essere considerati lune, ma non è chiaro quale sia la dimensione che un corpo celeste debba avere per godere di questo status. Due di esse hanno lasciato un'ombra sulla silhouette del pianeta (per maggiori informazioni sui satelliti di Saturno visita questo link della missione Cassini).
Esplora il Sistema Solare alla scoperta delle sue meraviglie
Foto: © Nasa
Una foto di Saturno così come siamo abituati a vederlo di solito, e un po' meno colorata delle precedenti. Lanciata nel 1997, la Sonda Cassini è la prima ad essere entrata nell'orbita del pianeta - nel 2004 - ma non la prima ad averlo visitato: prima era già toccato, infatti alla Pioneer 11 e alle Voyager 1 e 2. Uno degli obiettivi della missione congiunta di Nasa, Esa e Agenzia Spaziale Italiana è quello di studiare le variazioni stagionali sul pianeta degli anelli.
Foto, video, test e tante curiosità: tutto quello che vorresti sapere su Saturno
Foto: © Nasa
Spettacoli come questo non si vedono tutti i giorni: la sonda Cassini, che orbita intorno al pianeta degli anelli dal 2004, ha catturato questo magnifico ritratto color verde smeraldo il 17 ottobre scorso (le migliori foto inviate dalla sonda in questa gallery).
Clicca su "+" per ingrandire la foto, navigarla e apprezzarne i dettagli
Nell'immagine, il Sole è posizionato dietro Saturno, illuminando con i suoi raggi i finissimi frammenti di ghiaccio che compongono i suoi anelli. La sonda ha compiuto scatti del pianeta utilizzando filtri ultravioletti, infrarossi e visibili, e quello che vediamo è il risultato della sovrapposizione delle diverse istantanee.
Saturno cambia stagione, e inverte i colori: guarda
Le reciproche posizioni di sonda, pianeta e Sole non solo offrono le condizioni per uno scatto da manuale ma permettono anche agli scienziati di studiare la composizione di anelli e atmosfera più facilmente e con maggiore precisione.
Tutti i segreti del pianeta con gli anelli in una gallery fotografica
Ingrandendo la foto noterete, sulla sinistra sotto gli anelli, Encelado e Tethys, due delle lune di Saturno qui visibili come puntini bianchi (Encelado è quello più vicino agli anelli).
Guarda la sagoma di Pac-Man disegnata sulle due lune di Saturno
Foto: © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
È già stato soprannominato il "pupazzo di neve" di Encelado. Si tratta di un trio di crateri con dimensioni via via inferiori fotografati in prossimità del polo nord del satellite di Saturno durante il sorvolo del 14 ottobre. Si osservano partciolari fino a 60 metri di diametro.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SSI
Il polo nord di Encelado: molti crateri sono tagliati da numerose linee di frattura successive alla formazione dei crateri stessi.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SSI
Due crateri in prossimità del polo nord di Encelado si sovrappongono l'un l'altro. Una serie di fratture, la cui origine è ancora da spiegare, li attraversa da nord a sud. Questa immagine non è ancora stata rielaborata dalla Nasa, ma è esattamente come l'ha inviata a Terra la sonda Cassini.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SSI
In questa immagine si possono osservare particolari fino a 35 metri di diametro. Una lunga frattura sembra passare tra crateri da impatto di varie dimensioni.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SSI
Un'immagine grandangolare del Polo Nord di Encelado. Si osservano particolari fino a 333 metri di diametro. L'area è più craterizzata di quel che si ipotizzava. Numerosi crateri si sovrappongono l'un l'altro.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SSI
