Gli anelli di Saturno si sono formati all’epoca dei dinosauri: l’ultima scoperta di Cassini

Saturno si è formato assieme al Sistema Solare circa 4,5 miliardi di anni fa, mentre gli anelli potrebbero risalire al massimo a 100 milioni di anni fa. Lo studio italiano pubblicato su Science
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ROMA –  Gli anelli di Saturno sono molto più giovani rispetto al pianeta. Non solo. I venti del gigante gassoso si estendono ad una profondità di 9000 km. Sono queste le scoperte più recenti dovute  al lavoro della sonda Cassini, a cui sono arrivati i ricercatori coordinati da Luciano Iess del Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale di Sapienza Università di Roma. I risultati del team italiano sono stati pubblicati nell’edizione online di Science.  

GLI ANELLI DI SATURNO

Gli anelli sono la caratteristica più iconica di Saturno, ma la misura della loro massa effettuata dai ricercatori di Sapienza mostra che la loro origine è assai più recente del pianeta. Infatti, Saturno si è formato assieme al Sistema Solare in tempi molto più remoti, circa 4,5 miliardi di anni fa, mentre gli anelli potrebbero risalire all’epoca in cui gli ultimi dinosauri abitavano la Terra.

I risultati della ricerca sono stati ottenuti dalle misure effettuate dalla sonda nella sua fase finale durante gli ultimi sei spettacolari passaggi ravvicinati del pianeta, tra l’atmosfera e gli anelli.

IL RUOLO DELL’ANTENNA

I dati e le ultime scenografiche immagini del pianeta e dei suoi anelli sono arrivate a terra grazie alla grande antenna parabolica, costruita per conto dell’Agenzia spaziale italiana (Asi). Larga poco meno di 4 metri, l’antenna sormontava e proteggeva la sonda.

“L’analisi dei dati scientifici raccolti dalla sonda Cassini sta contribuendo in maniera fondamentale ad aumentare la conoscenza del pianeta Saturno. Con quest’ultima importante scoperta, l’Italia consolida la propria leadership scientifica nel campo dell’esplorazione del nostro Sistema Solare, grazie anche all’importante contributo di Sapienza”, ha commentato Barbara Negri, responsabile Asi dell’Esplorazione dell’Universo.

Misure di velocità della sonda, con precisione di pochi centesimi di millimetro al secondo, effettuate attraverso il collegamento radio con antenne di terra della Nasa, dell’Agenzia Spaziale Europea e del centro Sardinia Deep Space Antenna (SDSA) dell’Asi, hanno permesso di determinare separatamente la massa degli anelli e la gravità del pianeta. 

LA DATAZIONE

Ma qual è la relazione tra la massa e l’età degli anelli ? Misure effettuate in precedenza da altri strumenti di Cassini avevano mostrato che gli anelli sono composti al 99% da ghiaccio, e da impurità pari all’1% della massa totale. La sonda Cassini aveva anche determinato il flusso di particelle contaminanti (microscopici granelli di silicati) presenti attorno a Saturno. Misurando la massa degli anelli è stato quindi possibile risalire alla quantità di impurità accumulate e quindi determinare il tempo necessario perché si depositassero: da 10 a 100 milioni di anni. 

“La massa degli anelli era l’ultimo elemento del puzzle. Una massa piccola, come quella che abbiamo misurato attraverso il sistema di telemisure di Cassini, indica una giovane età”, spiega Luciano Iess.

“C’erano già indizi che gli anelli non si fossero formati assieme a Saturno, ma ora ne abbiamo una prova molto convincente, che è stato possibile ottenere solo nella fase finale della missione”. Gli anelli potrebbero essersi formati per la disintegrazione di una luna di Saturno, ad esempio in conseguenza di un impatto con una cometa.

GLI ALTRI MISTERI DI SATURNO

Le stesse misure di gravità, ottenute dai passaggi ravvicinati di Cassini, hanno permesso di risolvere altri problemi aperti, relativi alla struttura interna del pianeta. Saturno è un gigante gassoso con un raggio di circa 60.000 km (circa 10 volte quello terrestre), composto in gran parte da idrogeno ed elio, come il Sole e Giove. Era noto da tempo che gli strati più esterni dell’atmosfera di Saturno ruotano più velocemente di quelli interni, ma di quanto non era noto. Non era nemmeno noto a che profondità il pianeta comincia a ruotare come un corpo solido. 

Il lavoro fornisce la risposta ad un’altra importante domanda: quanto è grande il nucleo di Saturno? Modelli matematici della struttura interna, sviluppati presso l’Università della California a Berkeley, indicano che le misure di gravità sono compatibili con un nucleo formato da elementi pesanti (ossia diversi da idrogeno ed elio) pari a circa 15-18 masse terrestri, ossia il 15% del pianeta. Questa stima potrà fornire importanti informazioni sulla formazione di Saturno e delle sue lune.  

 

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18 Gennaio 2019
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