Saturno: l'anello A diverso dagli altri

Uno dei vantaggi della missione Cassini è aver trascorso molti anni nel sistema di Saturno. Nel 2009 la sonda ha avuto l'opportunità di osservare il pianeta e i suoi anelli durante l' equinozio, sotto particolari condizioni di luce.

Normalmente, gli anelli cadono in ombra per brevi periodi che vanno dalle 6 alle 14 ore ma, una volta ogni 15 anni, la notte dura circa quattro giorni. Questo accade durante l'equinozio, quando il Sole è esattamente in direzione dell'equatore del pianeta che, come la Terra, compie la sua orbita di 29 anni inclinato sul proprio asse. Con l'equinozio, l'illuminazione si sposta da nord a sud o viceversa ma durante quei giorni, la luce colpisce le particelle che compongono gli anelli con angoli di incidenza molto bassi, mettendo in mostra topografia e caratteristiche inedite.

Il cambiamento modifica anche la temperatura degli anelli.
Nel 2009, gli anelli hanno iniziato a raffreddarsi man mano che il Sole diventava radente e cadeva la penombra. Tutti, tranne uno: l' anello A.

Saturn's rings 11, April 2014 W00088236-38 (red, grn, bl1)
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

"Generalmente, non riusciamo scrutare oltre un millimetro sotto la superficie delle particelle degli anelli ma il fatto che una parte di esse non si è raffreddata come previsto, ci ha permesso di ipotizzare il loro interno", ha detto Ryuji Morishima del Jet Propulsion Laboratory della NASA, a Pasadena, in California, che ha condotto lo studio pubblicato sulla rivista Icarus.

Gli scienziati hanno analizzato i dati del Composite Infrared Spectrometer raccolti durante l'anno dell'equinozio. Lo strumento ha praticamente misurato la temperatura degli anelli ed i dati sono stati poi confrontati con modelli computerizzati per tentare di descrivere la natura del materiale. Con sorpresa i ricercatori hanno scoperto che, seppur per la maggior parte del sistema, dati e modelli coincidevano, il più esterno degli anelli principali, l'anello A appunto, era molto più caldo rispetto alle previsioni. Il picco di temperatura era particolarmente evidente al centro dell'anello.

Per spiegare l'anomalia, Morishima e colleghi hanno simulato diverse strutture di particelle e il loro riscaldamento e raffreddamento durante le stagioni di Saturno.
Precedenti studi basati sui dati della Cassini, avevano dimostrato che le particelle ghiacciate degli anelli fuori sono soffici, come neve fresca. La regolite che le ricopre si forma con il tempo a causa degli urti che polverizzano la loro superficie. Per spiegare le temperature rilevate, il team ha stabilito che le particelle che compongono l'anello A sono piuttosto dei blocchi, grandi circa 1 metro, fatti per lo più da ghiaccio solido e ricoperti da un sottile strato di polvere.

"Un'elevata concentrazione di densi e solidi blocchi di ghiaccio in questa regione degli anelli di Saturno è inaspettata", ha detto Morishima. "Le particelle degli anelli di solito si distribuiscono uniformemente in un arco di tempo di circa 100 milioni di anni".

L'accumulo fitto di blocchi solo in un anello suggerisce, pertanto, che qualche processo deve averli formati in un passato geologico recente.
Gli scienziati suggeriscono due ipotesi per l'insolita aggregazione: entro gli ultimi cento milioni di anni o giù di lì, l'anello A potrebbe aver ospitato una luna ormai distrutta; oppure, l'anello potrebbe essere rifornito dal materiale rilasciato dalle piccole lune in orbita in quella posizione.

La Cassini potrebbe far luce sul mistero proprio verso la fine della sua grande missione quando, utilizzando la "gravity science" misurerà direttamente la massa principali anelli del pianeta per la prima volta, un dato che potrà svelare molto anche sulla loro età.