Giovedì, 18 Luglio 2019

Gli anelli di Saturno 'scolpiti' da piccole lune

Grumosi, lisci, striati: gli anelli di Saturno vengono continuamente 'scolpiti' dall'impatto di materiali in orbita e soprattutto dall'azione delle piccole lune del pianeta, che come puntine su un disco di vinile scavano profondi solchi mentre 'rubano' materiale per accrescersi.
Alcune di esse, piccolissime, sono state viste ancora allo stato di 'embrione' nascoste tra gli anelli, di cui ora si conosce meglio anche la composizione: formati in prevalenza da ghiaccio d'acqua, sarebbero contaminati da piccole quantita' di materiali organici, indizio della loro giovane eta'. A rivelarlo sono i dati ad altissima risoluzione spaziale raccolti dalla missione Cassini di Nasa, Agenzia spaziale europea (Esa) e Agenzia spaziale italiana (Asi), durante le orbite finali prima del tuffo fatale nell'atmosfera del pianeta del settembre 2017.

Lo studio, che conquista la copertina di Science con l'immagine ad alta risoluzione della piccola luna Dafni che fa capolino tra gli anelli di Saturno, e' pubblicato dalla collaborazione internazionale guidata da Matt Tiscareno, del Seti Institute in California, e alla quale ha partecipato anche Gianrico Filacchione dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).


Mosaico di immagini in falsi colori della piccola luna Dafne e del modo in cui modella gli anelli di Saturno (fonte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

"Il lavoro dimostra quanto importante sia caratterizzare con alto dettaglio spaziale le proprieta' di questi sistemi e le possibili loro correlazioni per comprendere la loro evoluzione nel tempo", spiega Christina Plainaki, planetologa dell'Asi. "In vista di future missioni ai sistemi dei pianeti giganti, e' fondamentale comprendere il piu' possibile l'interazione delle particelle e dell'ambiente con gli anelli e i satelliti, anche attraverso lo studio delle proprieta' fisiche e chimiche di questi oggetti".

"Gli anelli di Saturno costituiscono un ambiente molto dinamico: sono formati da blocchi di materiale di dimensioni variabili, da qualche micron a una decina di metri, che si mescolano e scontrano continuamente", spiega Filacchione all'ANSA. "Distribuiti in modo variabile, risultano piu' brillanti dove sono piu' densi, mentre sono piu' scuri dove rarefatti". Composti al 90-95% da ghiaccio d'acqua, dovrebbero apparire di colore neutro nello spettro visibile e invece risultano arrossati, come indicano i dati raccolti dallo spettrometro Vims (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) di Cassini, per il quale l'Asi ha fornito il canale visibile.


Immagine in falsi colori degli anelli di Saturno. A destra gli anelli A, B e C visti nell'infrarosso dallo spettrografo Vims della sonda cassini (fonti; per gli anelli NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/CNRS/LPG-Nantes. Per Saturno NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovic)

"Questo arrossamento e' molto probabilmente dovuto al fatto che il ghiaccio e' contaminato da piccole quantita' di materiali organici, composti molto semplici a base di carbonio e idrogeno la cui presenza potrebbe essere un ulteriore indizio della giovane eta' degli anelli". Come indicato anche da un recente studio coordinato da Luciano Iess dell'Universita' Sapienza di Roma e finanziato dall'Asi, gli anelli si sarebbero formati circa 100 milioni di anni fa, quando sulla Terra morivano gli ultimi dinosauri: i materiali organici "sarebbe comparsi per bombardamento meteoritico oppure potrebbero essersi formati in situ grazie all'interazione tra le particelle del campo magnetico con i composti di ghiaccio e carbonio presenti negli anelli stessi", afferma Filacchioni.


Particolare degli anelli di Saturno, diversi nella trama l'uno dall'altro (fonte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

A confinare l'intero sistema degli anelli di Saturno nella configurazione che vediamo "sono le lune esterne, che mediante meccanismi di risonanza evitano che gli anelli si espandano evaporando", aggiunge il ricercatore dell'Inaf. "D'altra parte, dentro gli stessi anelli vediamo la formazione di piccole lune, forse il risultato piu' bello dello studio: si tratta di strutture a forma di S allungata, di circa un chilometro di diametro, che sono gli embrioni di accrescimento di nuove piccole lune".


Particolare degli anelli di Saturno, diversi nella trama l'uno dall'altro (fonte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

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