Gli anelli di Saturno sono più giovani di quanto credessimo

Un’analisi approfondita dei dati raccolti dalla sonda Cassini ha portato a dare un’approssimazione migliore all’età degli anelli di Saturno: risulterebbero essere molto giovani. Gli scienziati sono molto divisi su questo argomento: alcuni sono convinti che gli anelli si siano formati insieme al pianeta oltre quattro miliardi di anni fa. Invece, un gruppo di ricerca dell’Università del Colorado ha presentato nuove argomentazioni a favore di un’età molto più recente: meno di 400 milioni di anni fa. Sembra che gli anelli siano un fenomeno molto più dinamico di quello che si pensava, e potrebbero svanire in altri 100 milioni di anni.

Saturno: il sesto pianeta del nostro Sistema Solare

Saturno, il sesto pianeta del nostro sistema solare, è un vero gioiello celeste che affascina sia gli astrofili che i curiosi dello spazio. Il gigante gassoso è famoso per i suoi spettacolari anelli, che lo circondano come una maestosa corona celeste. Composti principalmente da ghiaccio e rocce, questi anelli sono una delle meraviglie più affascinanti del nostro sistema solare. Attraverso un potente telescopio, puoi ammirare la loro struttura intricata e la loro brillantezza che cattura l’immaginazione di chiunque li osservi.

Saturno è principalmente costituito da idrogeno ed elio, con tracce di altri elementi. La sua atmosfera è caratterizzata da nuvole di gas e vortici che creano un paesaggio unico nel sistema solare. Uno dei fenomeni più notevoli è la famosa tempesta hexagonale nel polo nord, una struttura geometrica a forma di esagono che affascina gli scienziati da decenni.

Saturno ospita anche una ricca varietà di lune, tra cui la luna Titano, la più grande del pianeta. Titano è un luogo di grande interesse scientifico, con la sua atmosfera densa e la presenza di laghi e fiumi di idrocarburi, creando un ambiente unico nel sistema solare.

Esplorare Saturno è una sfida affascinante per gli scienziati e le missioni spaziali. Le sonde spaziali, come la missione Cassini-Huygens, hanno fornito immagini e dati straordinari, rivelando dettagli incredibili sulla superficie e l’atmosfera del pianeta.

La sonda Cassini

I dati che sono stati usati per questa ricerca sono quelli raccolti dalla sonda Cassini. La missione del 1997 è propriamente chiamata Cassini-Huygens, dove Cassini era la sonda che doveva orbitare intorno a Saturno e Huygens il lander che atterrò su Titano. La missione è durata 20 anni: dal lancio della sonda il 15 ottobre 1997 fino alla sua distruzione programmata il 15 settembre 2017.

La Cassini è stata la prima sonda ad entrare nell’orbita di Saturno. Verso il termine della missione ha compiuto dei passaggi molto rischiosi all’interno dei suoi anelli, così da ottenere ulteriori dati scientifici prima della conclusione della missione. Quest’ultima fase era stata giocosamente chiamata dagli scienziati “Grand Finale”.

Ma è proprio durante quest’ultima fase che la sonda ha raccolto il maggior numero di dati sugli anelli di Saturno, rivoluzionando così quello che gli scienziati si erano immaginati fino ad allora.

Gli strumenti della sonda

Gli obiettivi della sonda erano principalmente cinque: Saturno, i suoi anelli, la magnetosfera del pianeta, le sue lune ghiacciate e Titano. E per studiarli si sono introdotti una serie di strumenti di grande importanza. Il più importanti per l’analisi degli anelli era il Cosmic Dust Analyzer (CDA), che è stato al centro della dibattito scientifico sulla loro età in questi anni.

Il Cosmic Dust Analyzer (CDA) era uno strumento che ha misurato la composizione, la dimensione, la velocità e la direzione dei granelli di polvere presenti nei pressi di Saturno.

Un altro strumento importante era il Cassini Plasma Spectometer (CAPS) che aveva il compito di misurare il flusso delle particelle cariche in prossimità di Saturno. In particolare, si è determinato che la maggior parte degli ioni proviene dalla luna Encelado, che emette vapore acqueo dalla regione polare.

Questo è stato un altro punto di svolta per la ricerca astronomica: in un periodo dove ancora non si era studiato il Sistema Solare, si scoprivano le prime fonti di acqua allo stato liquido.

“Grand Finale”

Nel 2017 la sonda era ormai priva di carburante e la missione si doveva concludere. Era giunto il momento di pianificare gli ultimi giorni della Cassini. Vennero prese in considerazione molte opzioni, tra cui un tuffo nell’atmosfera di Saturno o uno schianto contro una delle sue lune. Titano ed Encelado dovevano, però, essere assolutamente evitate: si trattano infatti di potenziali ambienti abitabili.

Anche il tuffo in atmosfera era infattibile; la presenza degli anelli poteva portare a una collisione imprevista e a far perdere il controllo della sonda. Alla fine, si prese la decisione di immetterla in un’orbita ad alta eccentricità, in modo da far passare la sonda tra l’atmosfera del pianeta e gli anelli di Saturno. Dopo 22 orbite molto rischiose, Cassini si tuffò nell’atmosfera di Saturno per potersi disintegrare, ma i suoi strumenti vennero mantenuti in funzione fino all’ultimo.

Oltre ad appassionare gli scienziati per la grandissima quantità di informazioni ottenute, Cassini vinse anche un premio Emmy nel 2018 come miglior programma interattivo per la sua presentazione del “Grand Finale”.

L’età degli anelli di Saturno

Le teorie dei ricercatori sull’origine deli anelli erano principalmente due:

• Si trattavano di reliquie di un altro pianeta, assorbito poi da Saturno;
• Erano il risultato di un evento catastrofico, come la distruzione di una luna o di una cometa che ha avuto la sfortuna di passare troppo vicino al pianeta.

Le misurazioni riportate dalla Cassini hanno tolto ogni dubbio: gli anelli sono troppo giovani per essere frutto di un primordiale pianeta. Infatti, la sonda ha riportato una densità di materiale di circa 15,4×10¹⁵ tonnellate, venti volte inferiore rispetto alle stime precedenti. Si tratterebbe di due quinti di una delle lune di Saturno, Mimas. Dunque, una massa troppo bassa per essere associata ad un pianeta.

Età degli anelli di Saturno: le ultime scoperte

L’equipe di ricercatori guidata da Sascha Kempf è convinta di conoscere l’età degli anelli di Saturno. La ricerca pubblicata su “Science Advances” non offre dubbi: gli anelli non hanno più di 400 milioni di anni. Il focus principale dell’analisi è la purezza degli anelli, costituiti principalmente da acqua ghiacciata.

Questo ghiaccio è contaminato da altre sostanze solo in misura non superiore al due per cento. È quasi impossibile trovare qualcosa di così pulito nello spazio.

Sascha Kempf, in un comunicato dell’Università del Colorado.

Kempf sostiene, quindi, che se gli anelli si fossero formati con Saturno, la contaminazione da particelle di polvere dovrebbe essere molto più considerevole rispetto a quella osservata. Esaminando la velocità con cui questo strato si accumula, grazie allo strumento “Cosmic Dust Analyzer” a bordo della sonda Cassini, gli scienziati hanno osservato un aumento di 163 particelle in 13 anni. Questi dati sono sufficienti ad avere un’estrapolazione valida e a determinare un’età precisa degli anelli.

Età degli anelli di Saturno: le conclusioni dei ricercatori

Le conclusioni dei ricercatori del Colorado sembrano chiare, ma non sono ancora certezze. Un altro gruppo di ricerca guidato da Aurélien Crida nel 2019 puntualizzò che altri processi potrebbero mantenere “puliti” gli anelli. Ad esempio, la sonda Cassini ha dimostrato che il materiale più pesante delle polveri viene attratto verso il centro del pianeta e lanciato verso l’esterno. Non c’è nulla di sicuro nella scienza e forse altre scoperte future ci porteranno a dare altre età al pianeta. Per ora possiamo dire di essere fortunati a vedere gli anelli in questo momento!