Gli anelli planetari sono più che semplici meraviglie astronomiche: sono anche una sorta di archivio, che racconta da decenni storie di impatti.
Un paio di studi sono stati pubblicati online in Scienza oggi da due squadre diverse che hanno notato strane caratteristiche negli anelli di Saturno e Giove - e le hanno seguite fino a questa promettente conclusione. Nel primo, l'autore principale Mark Showalter dell'Istituto SETI di Mountain View, in California, e il suo team hanno analizzato le immagini degli anelli di Giove osservate nel 1996 e 2000 da Galileo, e ancora nel 2007 da Horizon, concentrandosi su uno schema che hanno etichettato "ondulato ", Come un tetto di lamiera. Più o meno nello stesso periodo, Matthew Hedman, della Cornell University di Ithaca, New York, e i suoi colleghi hanno scoperto simili schemi di ondulazione negli anelli di Saturno, dalle immagini prese dall'astronave Cassini.
Le immagini sopra mostrano come si può produrre un'ondulazione verticale da un anello inizialmente inclinato. L'immagine in alto mostra un semplice anello inclinato (il pianeta centrale è omesso per chiarezza), mentre le due immagini inferiori mostrano lo stesso anello in due momenti successivi, in cui le orbite oscillanti delle particelle dell'anello hanno tagliato questo foglio inclinato in una ferita sempre più stretta ondulazione a spirale.
Carolyn Porco, coautrice dello studio guidato da Hedman e direttrice del Cassini Imaging Central Laboratory for Operatons (CICLOPS), ha scritto in un'e-mail che accompagna il rilascio degli studi che "è noto da tempo che il sistema solare è pieno di detriti: piccoli frammenti rocciosi nel sistema solare interno e frammenti ghiacciati nel
sistema solare esterno che piove abitualmente sui pianeti e sui loro anelli e lune. Un paio di centinaia di tonnellate di tali detriti colpiscono la Terra da sola ogni giorno. Ebbene, le origini delle increspature a spirale in entrambi i sistemi ad anello sono state ora individuate in effetti molto recenti tra nuvole di frammenti cometari e anelli. ”
Il team di Showalter descrive una coppia di motivi ondulati sovrapposti che sono comparsi nelle immagini di Galileo nel 1996 e di nuovo nel 2000.
"Questi schemi si comportano come due spirali indipendenti, ciascuna che si snoda a una velocità definita dal campo di gravità di Giove", scrivono. “Il modello dominante ebbe origine tra luglio e ottobre 1994, quando l'intero anello fu inclinato di ~ 2 km. Lo associamo agli impatti di ShoemakerLevy 9 del luglio 1994. Le immagini di New Horizons mostrano ancora questo schema 13 anni dopo e suggeriscono che eventi successivi potrebbero anche aver inclinato l'anello. ”
Hedman e il suo team notano che in precedenza era stata osservata increspatura nell'anello a D di Saturno; La NASA ha pubblicato il grafico sopra per spiegare il fenomeno nel 2006. "La corrugazione dell'anello a C sembra essere stata generata in modo simile, e in effetti è stata probabilmente creata dallo stesso evento di inclinazione dell'anello che ha prodotto la corrugazione dell'anello a D", scrivono.
Quel documento confronta anche il tasso di impatti che potrebbero visitare ogni pianeta: "... Saturno dovrebbe incontrare nuvole di detriti derivate da comete interrotte da precedenti incontri planetari a un ritmo che è circa lo 0,2 per cento del tasso di impatto di Giove".
Ragionano che se Giove vede impatti da oggetti di 1 km di larghezza ogni una volta ogni dieci anni, “le nuvole di detriti in orbita create dall'interruzione di una cometa di 1 km di larghezza dovrebbero piovere sugli anelli di Saturno una volta ogni 5.000-10.000 anni. La probabilità che i detriti di una cometa precedentemente distrutta colpissero gli anelli di Saturno negli ultimi 30 anni sarebbe tra circa l'1 percento e lo 0,1 percento, il che non è molto piccolo. Tali scenari forniscono quindi una spiegazione ragionevole dell'origine dell'ondulazione osservata nell'anello a C di Saturno. "
Nel loro insieme, i documenti mostrano che le increspature dell'anello di Saturno sono state probabilmente generate da una collisione della cometa nel 1983, mentre le increspature dell'anello di Giove si sono verificate dopo l'impatto di una cometa nell'estate del 1994 - in particolare, l'impatto della cometa Shoemaker-Levy 9 che ha lasciato cicatrici su Giove è ancora visibile oggi.
Showalter e i suoi coautori sottolineano che gli impatti delle comete e / o delle loro nuvole di polvere sono eventi comuni negli anelli planetari.
“In almeno tre occasioni negli ultimi decenni, queste collisioni hanno avuto un momento sufficiente per inclinare un anello di Giove o Saturno fuori dal suo asse di una distanza osservabile. Una volta stabilita una tale inclinazione, essa può persistere per decenni, con il passare del tempo registrato nella sua spirale sempre più stretta ”, scrivono. "All'interno di questi sottili schemi, gli anelli planetari raccontano le loro storie maltrattate".
Entrambi i documenti appaiono oggi alScienza Sito Web Express. Vedi anche il sito CICLOPS.
