Riesci a immaginare il sistema solare senza gli anelli di Saturno? Riesci a immaginare la Terra quando i dinosauri vagavano per il pianeta? Secondo un nuovo documento, i due potrebbero essere coincisi.
I dati della missione Cassini mostrano che gli anelli di Saturno possono avere solo dai 10 ai 100 milioni di anni. Potrebbero non esserci stati durante il regno dei dinosauri, e in effetti potrebbero essere uno sviluppo abbastanza moderno nel nostro Sistema Solare.
Cassini ha raccolto questi dati durante le sue orbite finali attorno a Saturno nel 2017, 13 anni dopo l'arrivo al gigante del gas. A corto di carburante, il team Cassini ha inviato la navicella spaziale in una serie di 22 orbite ravvicinate tra Saturno e i suoi anelli, 2600-3900 km (1600-2400 miglia) sopra le nuvole. I dati di queste immersioni hanno portato gli scienziati a questa nuova stima dell'età per gli anelli di Saturno.
"Solo avvicinandoci così tanto a Saturno nelle orbite finali di Cassini siamo stati in grado di raccogliere le misure per fare le nuove scoperte."
Studia l'autore principale Luciano Iess, il team di scienze radiofoniche Cassini, Sapienza Università di Roma.
In 6 delle 22 orbite vicine, Cassini stabilì un collegamento radio con la Terra. Monitorando tale legame, gli scienziati sono stati in grado di determinare il campo gravitazionale di Saturno e la massa dei suoi anelli. Le stime della nuova era si basano su tali dati e i risultati sono stati pubblicati in un documento intitolato "Misurazione e implicazioni del campo di gravità di Saturno e della massa dell'anello".
Prima di queste immersioni profonde, Cassini era sempre fuori dagli anelli, il che significa che le letture gravitazionali erano combinazioni della massa di Saturno e della massa degli anelli. Immergendosi tra il pianeta e i suoi anelli, Cassini è stato in grado di separare la gravità di Saturno dagli anelli, consentendo una misurazione della massa degli anelli.
Come dice il nuovo documento, "La struttura interna di Saturno, la profondità dei suoi venti e la massa e l'età dei suoi anelli ne limitano la formazione e l'evoluzione." Cassini fu inviato a Saturno, almeno in parte, per capire come tutti questi fattori si incastrassero. Il documento continua dicendo: "Le misurazioni della gravità a Saturno possono essere utilizzate per determinare la massa degli anelli, che è correlata alla loro età con metodi di datazione dinamici e compositivi".
Questo documento, guidato dal membro del team di scienze radiofoniche Cassini Luciano Iess, dell'Università Sapienza di Roma, si concentrava solo sugli anelli A, B e C. La massa degli altri anelli molto più piccoli, era considerata trascurabile.
"Solo avvicinandoci così tanto a Saturno nelle orbite finali di Cassini siamo stati in grado di raccogliere le misure per fare le nuove scoperte", ha detto l'autore principale Luciano Iess. "E con questo lavoro, Cassini realizza un obiettivo fondamentale della sua missione: non solo determinare la massa degli anelli, ma utilizzare le informazioni per perfezionare i modelli e determinare l'età degli anelli."
In che modo la massa degli anelli di Saturno ci racconta la loro età?
Gli scienziati sanno già che esiste una connessione tra la massa degli anelli di Saturno e la loro età. Più bassa è la massa degli anelli, più giovani sono. Questo perché gli anelli sono luminosi e per lo più fatti di ghiaccio. Per un lungo periodo di tempo, sarebbero stati contaminati da detriti e oscurati, indicando un'età maggiore. Inoltre, per essere più anziani, dovrebbero essere molto più massicci per sopravvivere così a lungo. Non possono essere sia vecchi che brillanti. Quindi ora che gli scienziati hanno un migliore calcolo della massa degli anelli, possono stimare l'età in modo più accurato.
Questa stima dell'età degli anelli va contro gli studi precedenti basati sui dati di Cassini. Uno studio del 2008 ha suggerito che gli anelli hanno miliardi di anni. Nel corso degli anni, altri studi hanno prodotto un caso simile. Ma fino ad ora, nessuno studio aveva le accurate misurazioni di massa con cui lavorare.
Il problema di come si sono formati gli anelli rimane ancora. La nuova prova dei giovani anelli presta credibilità alle teorie che essi formarono da una cometa che vagava troppo vicino e fu lacerata dalla gravità di Saturno - o da un evento che spezzò una generazione precedente di lune ghiacciate.
“Per gli anelli più giovani, richiederebbe una cometa o un centauro (uno di un gruppo di piccoli oggetti ghiacciati), o forse persino una luna che si avvicina troppo a Saturno. La gravità di Saturno spezzerebbe quell'oggetto e poi i pezzi rimanenti continuerebbero a formare anelli ", ha spiegato Linda Spilker, scienziata del progetto Cassini della Nasa, nel 2017.
Si pensava da tempo che gli anelli avessero miliardi di anni e si formassero poco dopo Saturno. Ma mentre gli scienziati lavorano sul problema e quando otteniamo dati sempre migliori, questa visione sta scomparendo. Sembra sempre più che qualcosa si sia avvicinato troppo a Saturno nel recente passato e si sia rotto, formando gli anelli.
Quanto pesano gli anelli di Saturno?
Secondo queste nuove misurazioni, la massa degli anelli di Saturno è (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, o circa 15,4 sextillion kg. Quindi gli anelli hanno una massa circa la metà di quella della luna Mimas di Saturno. Solo così hai qualcosa di interessante da dire al tuo prossimo cocktail party.
Fonti:
- Documento di ricerca: misurazione e implicazioni del campo di gravità di Saturno e della massa dell'anello
- Comunicato stampa: i dati Cassini della NASA mostrano gli anelli di Saturno relativamente nuovi
- BBC News: Cassini accenna in giovane età agli anelli di Saturno
- Wikipedia: Anelli di Saturno
- Space Magazine: Gli anelli di Saturno potrebbero avere miliardi di anni
