Anelli di Saturno, svelati dalla sonda Cassini i segreti su composizione e struttura

Svelati nuovi segreti su composizione, struttura, temperatura ed evoluzione dei magnifici anelli che circondano Saturno, il sesto pianeta del Sistema solare. I nuovi dati, che mostrano anche strutture a forma di S allungata dove si trovano gli “embrioni” delle nuove lune, sono stati raccolti dalla sonda Cassini della NASA, dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea) e dell'ASI (Agenzia Spaziale Italiana), poco prima che si schiantasse nell'atmosfera del “Signore degli Anelli” il 15 settembre 2017. Durante le missioni Ring Grazing Orbits (da dicembre 2016 ad aprile 2017) e Grand Finale (da aprile a settembre 2017) ha infatti compiuto una serie di spericolate manovre ravvicinate al pianeta, proprio per raccogliere quanti più dati possibili sugli anelli e sulle sue lune del gigante gassoso.

Orgoglio italiano. I dati raccolti dalla sonda Cassini sono stati analizzati da un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Carl Sagan Center for the Study of Life in the Universe presso l'Istituto SETI, che hanno collaborato a stretto contatto con colleghi di atenei di tutto il mondo. Fra essi vi è anche il dottor Gianrico Filacchione dell'INAF-IAPS, l'Istituto Nazionale di AstroFisica-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma.

Embrioni di lune. Nelle numerose immagini raccolte da Cassini gli anelli appaiono grumosi, lisci o striati in base al modo in cui si sono formati e all'interazione con le lune che li “scolpiscono” continuamente, orbita dopo orbita. Ad esempio le strisce sull'anello F, che presentano tutte la stessa lunghezza e lo stesso orientamento, sarebbero state generate da una pioggia di oggetti che hanno impattato con l'anello tutti allo stesso momento. Secondo gli scienziati, coordinati dal professor Matthew S. Tiscareno, gli anelli esterni sono stati modellati da detriti in orbita attorno a Saturno e non da resti di oggetti cometari in orbita attorno al Sole, come si supponeva in passato. La struttura e la forma di alcune aree degli anelli restano comunque un enigma, dato che non si sa bene come si siano formate. Nel cuore degli anelli, composti da oggetti che vanno dalle dimensioni particellare (pochi micron) a blocchi di ghiaccio di metri, “navigano” piccole lune come Dafni; il satellite è stata immortalato mentre attraversa la Keeler Gap e ne modella i contorni. Le lune, infatti, attraverso la forza di trazione gravitazionale prelevano continuamente particelle e scolpiscono i confini degli anelli. Le strutture più affascinanti rilevate da Cassini sono le cosiddette eliche (propellers) a forma di S allungata lunghe circa un chilometro, regioni all'interno dell'Anello A nelle quali si sviluppano gli “embrioni” delle nuove lune in accrescimento.

La composizione degli anelli. Grazie allo spettrometro VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) equipaggiato su Cassini, Tiscareno e colleghi hanno scoperto nuove e interessanti proprietà chimiche degli anelli, che risultano più “arrossati” nelle zone dense. Per gli scienziati ciò è dovuto alla contaminazione del ghiaccio d'acqua con diversi composti: semplici materiali organici, nanoparticelle di ferro, carbone amorfo o silicati, come dichiarato dal dottor Filacchione. Lo spettro degli anelli risulta molto più arrossato rispetto a quello dei satelliti di Saturno proprio per la maggiore presenza di contaminanti, ha aggiunto il ricercatore italiano. “Lo studio fornisce informazioni importanti per una più profonda comprensione del sistema degli anelli di Saturno e i processi che hanno luogo al loro interno. Il lavoro, in generale, dimostra quanto importante sia caratterizzare con alto dettaglio spaziale le proprietà di questi sistemi e le possibili loro correlazioni per comprendere la loro evoluzione nel tempo”, ha affermato la ricercatrice dell'ASI Christina Plainaki. I dettagli dell'affascinante studio sono stati pubblicati sull'autorevole rivista Science, della quale ha conquistato anche la copertina.

[Credit: NASA]