Gli anelli di Saturno non sono ciò che sembrano

In alto a sinistra vedete la luna Teti, uno dei satelliti naturali di Saturno. Piccolo, molto piccolo in confronto al pianeta e ai suoi anelli. Foto scattata dalla wide-angle camera di Cassini il 19 agosto 2012. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

L’occhio spesso ci inganna. Credete che le cose opache siano più dense di materia delle cose trasparenti? Beh, normalmente è così, ma nello spazio tutto è speciale, tutto è diverso. Così come sono speciali gli anelli di Saturno. Potreste pensare, infatti, che le zone più opache degli anelli contengano una quantità maggiore di granelli di polvere, rispetto alle aree più trasparenti. Sbagliato, almeno secondo un recente studio pubblicato su Icarus: l’anello più opaco potrebbe essere quello con meno polvere. Gli scienziati hanno ovviamente utilizzato le immagini e i dati raccolti in questi anni dalla sonda Cassini della NASA, concentrando la loro attenzione sull’anello B, quello più brillante – assieme all’anello A – del sistema esterno di anelli di Saturno. Ma anche quello più opaco tra tutti gli anelli.

È stato scoperto che, al variare dell’opacità, la massa dell’anello B non cambia di molto. Per la prima volta è stata calcolata la massa di più punti dell’anello analizzando onde di densità a spirale, caratteristiche create dalla gravità che attira sugli anelli particelle dai satelliti di Saturno.

«Allo stato attuale non è chiaro come regioni con la stessa quantità di materiale possono avere opacità diverse. Potrebbe essere un fenomeno associato con la dimensione o la densità delle singole particelle, o potrebbe avere a che fare con la struttura degli anelli», dice Matthew Hedman, autore principale dello studio e uno participating scientist alla missione Cassini presso la University of Idaho. Phil Nicholson della Cornell University aggiunge: «L’apparenza può ingannare. Pensate a un banco di nebbia: è molto più opaco di una piscina piena di acqua trasparente, anche se la piscina è più densa perché contiene molta più acqua».

Una vista panoramica del sistema di anelli principali di Saturno. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Studiare le particelle che compongono gli anelli ci dice molto anche sulla loro età: un anello meno massiccio potrebbe evolvere più velocemente di un anello che contiene più materiale, diventando scuro e opaco più rapidamente.

Tutti i pianeti giganti del nostro Sistema solare (quindi Giove, Saturno, Urano e Nettuno) sono corredati da un sistema di anelli, ma quello di Saturno è chiaramente diverso, unico. Di certo non è semplice per i ricercatori spiegare perché gli anelli del sesto pianeta siano così luminosi e imponenti, così come non è semplice dare una spiegazione alla densità del materiale impacchettato in ogni sezione degli anelli.

Già in passato un altro studio aveva ipotizzato la presenza di meno materiale nel brillante e opaco anello B. Le nuove analisi e misure dirette della massa dell’anello avrebbero confermato questa ipotesi. I ricercatori guidati da Hedman e Nicholson hanno utilizzato una tecnica innovativa per elaborare dati nel visibile e nell’infrarosso raccolti da Cassini mentre studiava gli anelli puntando una stella luminosa. Dalle analisi è emerso che la massa complessiva dell’anello B è inaspettatamente bassa, il che è sorprendente perché alcune parti dell’anello B sono fino a 10 volte più opache rispetto al vicino anello A, ma allo stesso tempo l’anello B può avere una massa da due a tre volte inferiore all’anello A.

Maggiori informazioni su questo ambito di studi saranno disponibili dal 2017 in poi, quando la sonda della NASA determinerà la massa stessa di Saturno, durante la fase finale della missione.

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E a proposito di Saturno, non dimenticate: è tornato il concorso “Cassini Scientist for a Day”, la gara internazionale rivolta alle studentesse e agli studenti di scuole medie e superiori che possono avvicinarsi alla ricerca astronomica studiando tre immagini prodotte dalla famosa missione Cassini, che si trova in orbita attorno a Saturno da tanti anni, dal luglio del 2004. Potete partecipare (individualmente o in un gruppo, formato al massimo da 4 ragazzi) fino alle 23:59 del 26 febbraio 2016. Per maggiori informazioni, consultate la pagina del sito relativa al concorso.

Fonte: Media INAF | Scritto da Eleonora Ferroni