Anelli e satelliti di Saturno risalgono alla nascita del sistema solare, secondo uno studio italiano

Secondo un nuovo studio della sonda americana Cassini, i satelliti naturali e gli anelli di Saturno sono comparsi nei primi capitoli della storia del nostro sistema solare. Nonostante la loro superficie sia relativamente giovane a causa dei continui bombardamenti, questi corpi risalgono a più di 4 miliardi di anni fa e si sono quindi formati nello stesso periodo in cui i pianeti iniziavano ad emergere dalla nebulosa protoplanetaria che avvolgeva il nostro Sole. Lo studio è stato condotto da Gianrico Filacchione, membro del team di Cassini all'Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma.

«Studiare il sistema di Saturno ci aiuta a capire l’evoluzione chimica e fisica del nostro sistema solare», spiega Filacchione, autore principale dello studio recentemente comparso sul sito della rivista Astrophysical Journal. «Ora sappiamo che per comprendere questa evoluzione è necessario non solo analizzare singolarmente una luna o un anello, ma piuttosto riuscire a collegare in modo coerente le varie relazioni che legano questi corpi celesti. Per questo motivo abbiamo comparato tra loro le proprietà spettrali degli anelli principali, delle 7 lune maggiori (Mimas, Encelado, Teti, Dione, Rea, Iperione, Giapeto) e delle 7 lune minori (Prometeo, Pandora, Giano, Epimeteo, Calipso, Telesto, Helene e Febe). La nostra indagine è un altro importante risultato ottenuto grazie all’infaticabile attività di VIMS, che finora ha inviato a Terra oltre 250.000 immagini iperspettrali, per un totale di oltre 140 gigabyte di dati, e del team INAF che ne cura il supporto scientifico».
VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) è uno spettrometro a bordo della sonda Cassini di cui l’Agenzia Spaziale Italiana ha fornito il canale VIS, mentre l’Istituto Nazionale di Astrofisica partecipa all’utilizzo scientifico dei dati prodotti.
«L’analisi dei dati raccolti da VIMS ha permesso di ricostruire la distribuzione del ghiaccio d’acqua e di altri composti chimici attraverso i loro colori caratteristici, mostrando come nella luce visibile le colorazioni degli anelli e delle lune siano dovute a depositi superficiali di pulviscolo e materiali organici mentre le analisi nella banda infrarossa hanno confermato che il ghiaccio d’acqua ha una distribuzione sostanzialmente uniforme attraverso tutto il sistema di Saturno», spiega Marco Galliani dell'INAF. «Per gli scienziati  è la prova che il ghiaccio d’acqua, il principale costituente di questa popolazione, sia conseguenza della composizione originale del disco protoplanetario da cui questi oggetti si sono formati all’alba del Sistema solare».
I ricercatori possono essere sicuri dei loro risultati poiché l'orbita di Saturno giace oltre la linea della neve, ossia nella regione esterna e fredda del nostro sistema planetario dove i ghiacci sono conservati quasi perfettamente, senza subire alterazioni importanti.
«L’indagine evidenzia come la patina colorata presente sulle particelle degli anelli e sulle lune di Saturno sia legata in prima approssimazione alla loro posizione nel sistema di Saturno. Le lune interne, che orbitano nell’anello E, risultano sbiancate dagli spruzzi di acqua ghiacciata espulsi dai geyser di Encelado», continua Galliani. «Titano invece sembra bloccare questi getti verso le lune più esterne. Oltre l’orbita di Titano, gli scienziati hanno scoperto che le superfici delle particelle dell’anello di Febe e delle altre lune di Saturno tendono a presentare colorazioni più rosse via via che ci si allontana dal pianeta. Febe, una delle lune esterne di Saturno, sembra spargere polvere rossastra che va a depositarsi sulla superficie delle lune vicine, come Iperione e Giapeto».
Gli scienziati hanno anche ipotizzato che una pioggia di meteoridi possa aver colorato il sistema di anelli B con una leggera sfumatura rossastra, causata forse da particelle di ruggine (ferro ossidato) o idrocarburi aromatici policiclici, che potrebbero essersi evoluti successivamente in molecole organiche più complesse. Anche il piccolo satellite Prometeo (solo 100 km in diametro) presenta una simile colorazione, dovuta forse alla sua vicinanza con l'anello. Le altre lune nei dintorni non presentano però questa colorazione.
«La colorazione rossastra comune suggerisce che Prometeo è ricoperto da materiale presente negli anelli di Saturno», spiega Bonnie Buratti del JPL. «Finora abbiamo sempre pensato che fosse il contrario – che cioè gli anelli derivano dalla frantumazione dei satelliti di Saturno. Ma è anche possibile che le particelle espulse dall’anello si siano aggregate a formare il satellite».
«Lavorare con questo team è un’esperienza estremamente positiva per l’ottima amalgama che si è creata», commenta Enrico Flamini, coordinatore scientifico dell’Agenzia Spaziale Italiana, «e ovviamente per la capacità di analizzare i dati, pur mantenendo la visione del contesto di un pianeta complesso come Saturno. Indubbiamente parte del merito va anche a una missione, come quella Cassini, che favorisce quest’ambiente di lavoro così positivo».

© immagine
NASA/JPL/Space Science Institute
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