Funzionalità dei raggi nell'anello a B di Saturno catturato da Voyager 2 nell'agosto 1981. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Quando Voyager ha visitato Saturno per la prima volta 26 anni fa, ha restituito fotografie di insolite strutture a forma di portafogli negli anelli. Si ritiene che i raggi siano causati quando particelle cariche elettricamente si accumulano sopra la superficie degli anelli, diffondendo la luce del Sole in modo diverso rispetto agli anelli stessi. Gli scienziati pensano che potrebbero tornare a luglio, in quanto dipendono dall'angolo dell'anello verso il Sole, che ora sta diminuendo.
I raggi insoliti che appaiono fugacemente sugli anelli di Saturno solo per scomparire per anni alla volta potrebbero diventare di nuovo visibili entro luglio, secondo un nuovo studio guidato dall'Università del Colorado a Boulder.
I raggi, lunghi fino a 6.000 miglia e 1.500 miglia di larghezza, sono stati individuati per la prima volta 26 anni fa dall'astronave Voyager, ha dichiarato il professor Mihaly Horanyi del Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale della Bo-Boulder. Ma quando l'astronave Cassini arrivò a Saturno nel luglio del 2004, le straordinarie caratteristiche radiali che attraversavano il piano ad anello di Saturno non si trovavano da nessuna parte - un evento che deluse e sconcertò molti scienziati, ha detto.
Il telescopio spaziale Hubble ha osservato occasionalmente i raggi ad anello alla fine degli anni '90, ha affermato Horanyi, professore di fisica alla CU-Boulder. Ma i raggi gradualmente sbiadirono, a causa del movimento orbitale stagionale di Saturno e del suo asse di rotazione inclinato che alterò la geometria di dispersione della luce.
"I raggi erano spenti al momento dell'arrivo di Cassini", ha detto Horanyi. "Pensiamo che sia un fenomeno stagionale legato al sorgere e al tramonto del sole sul piano dell'anello che modifica l'ambiente fisico lì, rendendolo amichevole o ostile alla loro formazione."
Un articolo sull'argomento appare nel numero del 17 marzo della rivista Science. L'articolo è stato scritto dallo studente di dottorato Colin Mitchell e Horanyi del LASP di CU-Boulder, Ove Havnes dell'Università di Trosmo in Norvegia e Carolyn Porco dello Space Science Institute di Boulder.
I raggi sono costituiti da minuscole particelle di polvere di larghezza inferiore a un micron - circa 1/50 della larghezza di un capello umano - che raccolgono cariche elettrostatiche nell'ambiente al plasma degli anelli e diventano soggette a forze elettriche e magnetiche, ha affermato Horanyi. Le giuste condizioni fanno sì che ottengano un elettrone in più, permettendo loro di saltare in massa dalla superficie dei detriti degli anelli per brevi periodi, formando collettivamente i raggi giganti che appaiono scuri contro il lato illuminato degli anelli e luminosi contro il lato non illuminato del anelli.
I ricercatori ipotizzano che le condizioni per formare i raggi siano correlate a una diminuzione dell'angolo del piano dell'anello rispetto al sole. "Poiché ora gli anelli sono più aperti al sole rispetto a quando Voyager è volato via, l'ambiente di ricarica sopra gli anelli ha impedito la formazione dei raggi fino a tempi molto recenti", hanno scritto i ricercatori in Science.
Cassini ha immaginato per la prima volta una "versione scadente" degli anelli a raggi di Saturno da una distanza di 98.000 miglia all'inizio di settembre che era lunga solo circa 2.200 miglia e larga circa 60 miglia, ha detto Horanyi. Il team ritiene che l'avvistamento del raggio potrebbe essere stato un evento "early bird".
Quando l'angolo del piano dell'anello diminuisce quando Saturno è vicino ai suoi due equinozi stagionali, le condizioni sembrano diventare più adatte alla formazione dei raggi inquietanti, ha detto Horanyi. Sebbene Cassini stia orbitando troppo vicino al piano dell'anello per fare osservazioni, i ricercatori si aspettano che l'attività dei raggi sia tornata quando la nave spaziale aumenterà la sua inclinazione nel luglio 2006.
Una volta che i raggi saranno di nuovo visibili, il team di ricerca ritiene che ci saranno attività di intervento per circa otto anni, in base al fatto che Saturno impiega circa 30 anni terrestri per completare un'orbita attorno al sole, ha detto Horanyi. Il periodo di otto anni dovrebbe essere seguito da una pausa di sei-sette anni, ha detto.
I granelli di polvere levitati dal plasma durante i periodi di formazione dei raggi probabilmente si librano a meno di 50 miglia sopra gli anelli stessi e diffondono la luce dal sole in modo diverso rispetto agli anelli stessi, ha detto.
Ma ci sono ancora molte domande sui raggi, disse Horanyi. "Non sappiamo se si formano espandendosi rapidamente o se si formano tutti in una volta", ha detto. Durante la missione Voyager, erano assenti durante un'osservazione, ma pienamente sviluppati in un'osservazione di follow-up fatta appena cinque minuti dopo, ha detto Horanyi.
“Questo è uno strano fenomeno; non abbiamo ancora la storia completa ", ha detto.
Fonte originale: Comunicato stampa CU-Boulder
