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Studio sugli anelli di Saturno

Fonte: Le Scienze

Saturno è forse il più spettacolare dei pianeti

del sistema solare per via dei caratteristici

anelli che lo circondano. Le sue caratteristiche

fisiche, rimaste finora in parte sconosciute, si

stanno via via chiarendo grazie ai dati raccolti

dalla missione Cassini, frutto della collaborazione

tra la NASA, l'Agenzia spaziale europea (ESA)

e l'Agenzia spaziale italiana (ASI).

L'ultima analisi in ordine di tempo, ora pubblicata

su "Science" da una collaborazione italo-

statunitense, di cui fanno parte Luciano Iess e

colleghi della Sapienza Università di Roma, e

Paolo Tortora e Marco Zannoni dell'Università

di Bologna a Forlì, ha preso in considerazione

le ultime orbite di Cassini, ottenendo nuove

misure del campo gravitazionale intorno al

pianeta e ai suoi satelliti.

Queste misure, a loro volta, sono servite per

ricavare nuove indicazioni sulla struttura

interna di Saturno, sulla profondità dei suoi venti,

e infine sulla massa e sull'età dei suoi anelli.

E i risultati indicano che questi ultimi non si

sono formati insieme al pianeta, nel sistema

solare primordiale, ma sono molto più giovani.

Gli anelli di Saturno sono più giovani del pianeta

Prima della fase finale della missione,

Cassini è rimasta sempre al di fuori degli

anelli di Saturno; di conseguenza, gli effetti

gravitazionali dei satelliti non potevano essere

separati da quelli del pianeta.

Questo limite ha sempre reso problematica

la determinazione della massa degli anelli,

strettamente correlata, secondo i modelli

teorici, alla loro età.

Durante il cosiddetto Grand Finale, invece,

Cassini è penetrata per diverse volte nel piano

degli anelli, avvicinandosi al pianeta, e in sei

di questi "tuffi", ha mantenuto attiva una

comunicazione radio con la stazione di controllo

sulla Terra. È stato così possibile determinare

con grande precisione il campo gravitazionale,

misurando le sue variazioni, che producono

minuscoli sfasamenti del segnale radio per

effetto Doppler.

Il risultato riferito da Iess e colleghi è che

l'andamento del campo gravitazionale così

determinato devia notevolmente dalle previsioni

teoriche.

Per spiegare questa discrepanza i ricercatori

chiamano in causa la cosiddetta rotazione

differenziale. I giganti gassosi come Saturno

e Giove, hanno infatti una struttura interna fluida,

in cui le diverse parti ruotano intorno all'asse

del pianeta con differenti velocità, a seconda

della profondità; i venti che appaiono sulla

superficie del pianeta in realtà si estendono

fino a una profondità di almeno 9000 chilometri.

Con i dati precisi sulla gravità, gli autori hanno

quindi determinato la massa totale degli anelli

e anche la loro età: avrebbero un'età compresa

tra 10 e 100 milioni di anni, decisamente inferiore

quindi a quella del pianeta, stimata in 4,5 miliardi

di anni.

Trova così conferma un recente studio pubblicato

sulla rivista "Icarus" da da James O'Donoghue del

Goddard Space Flight Center della NASA e colleghi,

che, sulla base delle osservazioni effettuate dalle

sonde Voyager 1 e 2 della NASA, hanno misurato

il tasso con cui gli anelli di Saturno si dissolvono.

Anche in quel caso, gli studiosi avevano stimato

che è improbabile che gli anelli abbiano più di

100 milioni di anni.