Atlas, Pan, Giapeto e altre piccole lune del sistema di Saturno

La forma curiosa di questi piccoli oggetti, con la tipica cresta equatoriale che li fa somigliare a ravioli o Ufo, ha alimentato numerose spiegazioni: uno studio propone una nuova ipotesi.

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Illustrazione: Atlas, un raviolo di 30 chilometri di diametro. Non è l'unico a mostrare questa curiosa forma: come si è formato?

Se esiste una luna strana, è Atlas, piccolo satellite interno di Saturno: ha un diametro di circa 30 chilometri e una forma davvero unica rivelata per la prima volta dalla sonda Cassini (Nasa/Esa). La stranezza sta proprio nella forma che, con un sottile rigonfiamento all'equatore, richiama quella di un raviolo o, per essere ancora più fantasiosi, quella di un disco volante: curiosità a parte, questa particolare forma è difficile da spiegare.

 

Un team di ricercatori dell'NCCR PlanetS (Università di Berna, Svizzera) hanno però avanzato un'ipotesi sul perché possono formarsi oggetti simili, ipotesi costruita sulla base di elaborate simulazioni al computer. Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, mostra che corpi simili possono prendere forma quando collidono e si fondono piccole lune con dimensioni molto simili.

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Dal sistema di Saturno: Atlas fotografato dalla sonda Cassini.

I ricercatori hanno riconsiderato l'idea (finora condivisa) che poiché Saturno è decine di volte più massiccio della Terra, le piccole lune che gli ruotano attorno - mediamente a una distanza inferiore alla metà di quella tra la Terra e la Luna - sono soggette a intense forze gravitazionali che impediscono loro di accrescersi nel tempo: questa è finora l'interpretazione di alcune caratteristiche del sistema di Saturno.

 

Atlas e Pan. Messa da parte questa ipotesi, hanno deciso di "partire da zero" e hanno messo a punto una serie di altri modelli, fino a trovare ciò che ritengono essere una valida spiegazione alternativa alla formazione di satelliti della forma di Atlas, più soddisfacente della prima.

 

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Sequenza in alto: le foto di tre satelliti di Saturno. Sequenza in basso: elaborazione delle forme dei satelliti con il modello usato dai ricercatori dell'NCCR Planets.

 

Il nuovo modello mostra che quando due piccoli oggetti si scontrano frontalmente danno origine a vaste creste equatoriali, proprio come su Atlas e, in misura minore, su Pan. Se l'impatto avviene con un angolo diverso da zero il risultato è un oggetto dalla forma allungata, com'è Prometeo, lungo 90 chilometri.

 

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Giapeto e la sua lunga catena montuosa equatoriale.

Giapeto. Secondo il modello elaborato dai ricercatori, i "bordi" di Atlas si sono formati da materiale più morbido rispetto al resto, emerso durante l'impatto - probabilmente quasi frontale a una velocità di circa 10 metri al secondo - e la conseguente fusione.

 

«Se l'angolo di impatto è superiore a 10 gradi, la forma dell'oggetto risultante lo rende molto instabile, e può distruggersi», afferma Adrien Leleu, uno dei ricercatori, che ritengono che anche Giapeto, un altro satellite di Saturno con un diametro di circa 1.000 chilometri, noto per avere un rigonfiamento equatoriale - che rispetto alle pianure circostanti si innalza per migliaia di chilometri - potrebbe avere avuto la stessa origine.

 

Anche per Giapeto, per spiegare a sua imponente cresta equatoriale, erano state avanzate varie ipotesi, compresa la possibilità che avesse a sua volta una piccola luna caduta in tempi lontani in prossimità dell'equatore, formando così la catena montuosa che si osserva. Una spiegazione non esaustiva, che forse adesso sarà abbandonata.

 

25 Maggio 2018 | Luigi Bignami