QUANTE LUNE HA SATURNO?

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Saturno è ben noto per essere un gigante gassoso e per il suo impressionante sistema di anelli. Ma ti sorprenderebbe sapere che questo pianeta ha anche la seconda luna più grande del Sistema Solare, seconda solo a Giove? Sì, Saturno ha almeno 150 lune e moonlets in totale, anche se solo 62 hanno confermato le orbite e solo 53 hanno ricevuto nomi ufficiali.

La maggior parte di queste lune sono piccoli corpi ghiacciati che sono poco più che parti del suo impressionante sistema ad anello. In effetti, 34 delle lune nominate hanno un diametro inferiore a 10 km, mentre altre 14 hanno un diametro compreso tra 10 e 50 km. Tuttavia, alcune delle sue lune interne ed esterne sono tra le più grandi e drammatiche del Sistema Solare, misurano tra 250 e 5000 km di diametro e ospitano alcuni dei più grandi misteri del Sistema Solare.

Le lune di Saturno hanno una tale varietà di ambienti tra loro che verrai perdonato per voler passare un'intera missione solo guardando i suoi satelliti. Dall'arancia e il nebuloso Titano ai pennacchi ghiacciati che emanano da Encelado, studiare il sistema di Saturno ci dà molte cose a cui pensare. Non solo, le scoperte della luna continuano ad arrivare. Ad aprile 2014, ci sono 62 satelliti noti di Saturno (ovviamente esclusi i suoi anelli spettacolari). Cinquantatre di quei mondi sono chiamati.

Scoperta e denominazione:

Prima dell'invenzione della fotografia telescopica, otto delle lune di Saturno erano osservate usando semplici telescopi. Il primo ad essere scoperto fu Titano, la più grande luna di Saturno, che fu osservata da Christiaan Huygens nel 1655 usando un telescopio su suo disegno. Tra il 1671 e il 1684, Giovanni Domenico Cassini scoprì le lune di Teti, Dione, Rea e Iapeto - che chiamò collettivamente "Sider Lodoicea" (in latino "Louisian Stars", dal re Luigi XIV di Francia).

Nel 1789, William Herschel scoprì Mimas ed Encelado, mentre gli astronomi padre-figlio W.C Bond e G.P. Bond scoprì Hyperion nel 1848 - che fu scoperto in modo indipendente da William Lassell nello stesso anno. Alla fine del 19 ° secolo, l'invenzione di lastre fotografiche a lunga esposizione ha permesso la scoperta di più lune - la prima delle quali Phoebe, osservata nel 1899 da W.H. Pickering.

Nel 1966, il decimo satellite di Saturno fu scoperto dall'astronomo francese Audouin Dollfus, che in seguito fu chiamato Janus. Alcuni anni dopo, si rese conto che le sue osservazioni potevano essere spiegate solo se fosse stato presente un altro satellite con un'orbita simile a quella di Giano. Questa undicesima luna fu successivamente chiamata Epimetheus, che condivide la stessa orbita con Janus ed è l'unica co-orbitale conosciuta nel Sistema Solare.

Entro il 1980, furono scoperte tre lune aggiuntive e successivamente confermate dal Voyager sonde. Erano le lune di Troia (vedi sotto) di Elena (che orbita attorno a Dione), nonché di Telesto e Calipso (che orbitano attorno a Teti).

Da allora lo studio dei pianeti esterni è stato rivoluzionato dall'uso di sonde spaziali senza pilota. Questo è iniziato con l'arrivo del Voyager navicella spaziale al sistema cronico nel 1980-81, che ha portato alla scoperta di tre lune aggiuntive - Atlante, Prometeo e Pandora - portando il totale a 17. Entro il 1990, le immagini archiviate rivelarono anche l'esistenza di Pan.

Questo è stato seguito dal Cassini-Huygens missione, arrivata a Saturno nell'estate del 2004. Inizialmente, Cassini scoperto tre piccole lune interne, tra cui Methone e Pallene tra Mimas ed Encelado, così come la seconda luna lagrangiana di Dione - Polydeuces. Nel novembre del 2004, Cassini gli scienziati hanno annunciato che molte altre lune devono essere in orbita all'interno degli anelli di Saturno. Da questi dati sono stati confermati più moonlets e le lune di Daphnis e Anthe.

Lo studio delle lune di Saturno è stato aiutato anche dall'introduzione di dispositivi digitali accoppiati a carica, che hanno sostituito le lastre fotografiche entro la fine del 20 ° secolo. Per questo motivo, i telescopi terrestri hanno iniziato a scoprire diverse nuove lune irregolari intorno a Saturno. Nel 2000, tre telescopi di medie dimensioni hanno trovato tredici nuove lune con orbite eccentriche che si trovavano a notevole distanza dal pianeta.

Nel 2005, gli astronomi che utilizzano l'Osservatorio Mauna Kea hanno annunciato la scoperta di altre dodici piccole lune esterne. Nel 2006, gli astronomi che utilizzavano il Subaru Telescope giapponese a Mauna Kea riportarono la scoperta di altre nove lune irregolari. Nell'aprile del 2007 è stato annunciato Tarqeq (S / 2007 S 1) e nel maggio dello stesso anno sono stati segnalati S / 2007 S 2 e S / 2007 S 3.

I nomi moderni delle lune di Saturno furono suggeriti da John Herschel (il figlio di William Herschel) nel 1847. In linea con la nomenclatura degli altri pianeti, propose di chiamarli come figure mitologiche associate al dio romano dell'agricoltura e del raccolto - Saturno, il equivalente del Crono greco. In particolare, i sette satelliti conosciuti prendono il nome da Titani, Titanesse e Giganti, i fratelli e le sorelle di Crono.

Nel 1848, Lassell propose che l'ottavo satellite di Saturno fosse chiamato Hyperion dopo un altro Titano. Quando nel 20 ° secolo, i nomi di Titani erano esauriti, le lune prendono il nome da diversi personaggi della mitologia greco-romana o da giganti di altre mitologie. Tutte le lune irregolari (tranne Phoebe) prendono il nome dagli dei Inuit e Gallici e dai giganti del ghiaccio nordici.

Le grandi lune interne di Saturno:

Le lune di Saturno sono raggruppate in base alle loro dimensioni, orbite e vicinanza a Saturno. Le lune più interne e le lune regolari hanno tutte piccole inclinazioni orbitali ed eccentricità e orbite prograde. Nel frattempo, le lune irregolari nelle regioni ultraperiferiche hanno raggi orbitali di milioni di chilometri, periodi orbitali che durano diversi anni e si muovono in orbite retrograde.

Le Grandi Lune interne di Saturno, che orbitano all'interno dell'E Ring (vedi sotto), includono i satelliti più grandi Mimas, Enceladus, Tethys e Dione. Queste lune sono tutte composte principalmente di ghiaccio d'acqua e si ritiene che si differenzino in un nucleo roccioso, un mantello ghiacciato e una crosta. Con un diametro di 396 km e una massa di 0,4 × 10²⁰ kg, Mimas è la più piccola e meno massiccia di queste lune. È di forma ovoidale e orbita attorno a Saturno a una distanza di 185.539 km con un periodo orbitale di 0,9 giorni.

Alcune persone scherzosamente chiamano Mimas la "Morte Nera" a causa del cratere nella sua superficie che ricorda la macchina dalGuerre stellariuniverso. Il cratere Herschel di 140 km (88 mi) è circa un terzo del diametro della luna stessa e potrebbe aver creato fratture (chasmata) sul lato opposto della luna. Esistono infatti crateri su tutta la piccola superficie lunare, rendendolo tra i più marcati del Sistema Solare.

Encelado, nel frattempo, ha un diametro di 504 km, una massa di 1,1 × 10^{20 km} ed è di forma sferica. Orbita attorno a Saturno a una distanza di 237.948 km e impiega 1,4 giorni per completare una singola orbita. Sebbene sia una delle lune sferiche più piccole, è l'unica luna di Cronian che è endogena attiva - e uno dei più piccoli corpi noti nel Sistema Solare che è geologicamente attivo. Ciò si traduce in caratteristiche come le famose "strisce di tigre" - una serie di faglie continue, increspate, leggermente curve e approssimativamente parallele all'interno delle latitudini polari meridionali della luna.

Grandi geyser sono stati osservati anche nella regione polare meridionale che rilascia periodicamente pennacchi di ghiaccio d'acqua, gas e polvere che riempiono l'anello E di Saturno. Questi getti sono una delle numerose indicazioni che Encelado ha acqua liquida sotto la sua crosta ghiacciata, dove i processi geotermici rilasciano calore sufficiente per mantenere un oceano di acqua calda più vicino al suo nucleo.

La luna ha almeno cinque diversi tipi di terreno, una "giovane" superficie geologica di meno di 100 milioni di anni. Con un albedo geometrico di oltre il 140%, dovuto al fatto che è composto in gran parte da ghiaccio d'acqua, Encelado è uno degli oggetti più luminosi conosciuti nel Sistema Solare.

Con 1066 km di diametro, Tethys è la seconda più grande delle lune interne di Saturno e la sedicesima luna più grande del Sistema Solare. La maggior parte della sua superficie è costituita da terreni fortemente crateri e collinari e da una regione di pianure più piccola e liscia. Le sue caratteristiche più importanti sono il grande cratere da impatto di Ulisse, che misura 400 km di diametro, e un vasto sistema di canyon chiamato Itaca Chasma - che è concentrico con Odisseo e misura 100 km di larghezza, da 3 a 5 km di profondità e 2.000 km di lunghezza.

Con un diametro e una massa di 1.123 km e 11 × 10²⁰ kg, Dione è la più grande luna interna di Saturno. La maggior parte della superficie di Dione è costituita da vecchi terreni fortemente crateri, con crateri che misurano fino a 250 km di diametro. Tuttavia, la luna è anche coperta da una vasta rete di trogoli e lignaggi che indicano che in passato aveva un'attività tettonica globale.

È coperto di canyon, crepe e crateri ed è ricoperto di polvere nell'anello a E originario di Encelado. La posizione di questa polvere ha portato gli astronomi a teorizzare che la luna era stata fatta ruotare a circa 180 gradi dalla sua disposizione originale in passato, forse a causa di un grande impatto.

Le grandi lune esterne di Saturno:

Le Grandi Lune Esterne, che orbitano al di fuori dell'anello E di Saturno, hanno una composizione simile alle Lune interne, cioè composte principalmente da ghiaccio d'acqua e roccia. Di questi, Rhea è il secondo più grande - misura 1.527 km di diametro e 23 × 10²⁰ kg di massa - e la nona luna più grande del Sistema Solare. Con un raggio orbitale di 527.108 km, è la quinta più lontana delle lune più grandi e impiega 4,5 giorni per completare un'orbita.

Come altri satelliti croniani, Rhea ha una superficie piuttosto pesantemente craterizzata e alcune grandi fratture nel suo emisfero finale. Rhea ha anche due bacini di impatto molto grandi sul suo emisfero anti-Saturno - il cratere Tirawa (simile a Ulisse su Tethys) e un cratere ancora senza nome - che misurano rispettivamente 400 e 500 km di diametro.

La nandù ha almeno due sezioni principali, la prima è crateri luminosi con crateri più grandi di 40 km (25 miglia) e una seconda sezione con crateri più piccoli. Si ritiene che la differenza tra queste caratteristiche sia la prova di un importante evento di resurfacing in qualche momento nel passato di Rhea.

A 5150 km di diametro e 1.350 × 10²⁰ kg in massa, Titano è la più grande luna di Saturno e comprende oltre il 96% della massa in orbita attorno al pianeta. Titano è anche l'unica grande luna ad avere la propria atmosfera, che è fredda, densa e composta principalmente da azoto con una piccola frazione di metano. Gli scienziati hanno anche notato la presenza di idrocarburi policiclici aromatici nell'atmosfera superiore, nonché cristalli di ghiaccio a metano.

La superficie di Titano, che è difficile da osservare a causa della persistente foschia atmosferica, mostra solo alcuni crateri da impatto, prove di criovolcano e campi di dune longitudinali apparentemente modellati dai venti di marea. Titano è anche l'unico corpo nel Sistema Solare accanto alla Terra con corpi di liquido sulla sua superficie, sotto forma di laghi metano-etano nelle regioni polari nord e sud di Titano.

Titano si distingue anche per essere l'unica luna di Cronian che abbia mai avuto una sonda su di essa. Questo era il lander Huygens, che fu trasportato nel mondo nebuloso dalla navicella spaziale Cassini. I "processi simili alla Terra" di Titano e la densa atmosfera sono tra le cose che fanno risaltare questo mondo agli scienziati, tra cui le piogge di etano e metano dall'atmosfera e i flussi in superficie.

Con una distanza orbitale di 1.221.870 km, è la seconda luna più lontana da Saturno e completa un'unica orbita ogni 16 giorni. Come Europa e Ganimede, si ritiene che Titano abbia un oceano sotterraneo fatto di acqua mescolata con ammoniaca, che può esplodere sulla superficie della luna e portare al crio-vulcanismo.

Hyperion è il vicino immediato di Titano. Con un diametro medio di circa 270 km, è più piccolo e leggero di Mimas. Ha anche una forma irregolare e una composizione abbastanza strana. In sostanza, la luna è un corpo ovoidale di colore marrone chiaro con una superficie estremamente porosa (che ricorda una spugna). La superficie di Hyperion è coperta da numerosi crateri da impatto, la maggior parte dei quali ha un diametro compreso tra 2 e 10 km. Ha anche una rotazione altamente imprevedibile, senza poli o equatori ben definiti.

A 1.470 km di diametro e 18 × 10²⁰ kg in massa, Iapetus è la terza più grande delle grandi lune di Saturno. E a una distanza di 3.560.820 km da Saturno, è la più lontana delle grandi lune e impiega 79 giorni per completare una singola orbita. A causa del suo insolito colore e composizione - il suo emisfero principale è scuro e nero mentre il suo emisfero finale è molto più luminoso - viene spesso chiamato "yin e yang" delle lune di Saturno.

Lune irregolari di Saturno:

Oltre queste lune più grandi ci sono le Lune irregolari di Saturno. Questi satelliti sono piccoli, hanno grandi raggi, sono inclinati, hanno orbite prevalentemente retrograde e si ritiene che siano stati acquisiti dalla gravità di Saturno. Queste lune sono composte da tre gruppi di base: il gruppo Inuit, il gruppo gallico e il gruppo norreno.

Il gruppo Inuit è composto da cinque lune irregolari che prendono tutti il nome dalla mitologia Inuit: Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq e Tarqeq. Tutti hanno orbite prograde che vanno da 11,1 a 17,9 milioni di km e da 7 a 40 km di diametro. Sono tutti simili nell'aspetto (rossastro nella tonalità) e hanno inclinazioni orbitali tra 45 e 50 °.

Il gruppo gallico è un gruppo di quattro lune esterne prograde che prendono il nome da personaggi della mitologia gallica -Albiorix, Bebhionn, Erriapus e Tarvos. Anche qui, le lune sono simili nell'aspetto e hanno orbite che vanno dai 16 ai 19 milioni di km. Le loro inclinazioni sono nell'intervallo di 35 ° -40 °, le loro eccentricità intorno a 0,53 e variano in dimensioni da 6 a 32 km.

Infine, c'è il gruppo norreno, che consiste di 29 lune esterne retrograde che prendono il loro nome dalla mitologia norrena. Questi satelliti variano da 6 a 18 km, le loro distanze da 12 a 24 milioni di km, le loro inclinazioni tra 136 ° e 175 ° e le loro eccentricità tra 0,13 e 0,77. Questo gruppo viene anche talvolta chiamato gruppo Phoebe, a causa della presenza di una sola luna più grande nel gruppo, che misura 240 km di diametro. Il secondo più grande, Ymir, misura 18 km di diametro.

All'interno delle Grandi Lune interne ed esterne, ci sono anche quelli appartenenti al gruppo Alkyonide. Queste lune - Methone, Anthe e Pallene - prendono il nome dagli Alkyonidi della mitologia greca, si trovano tra le orbite di Mimas ed Encelado e sono tra le lune più piccole intorno a Saturno. Alcune delle lune più grandi hanno persino lune proprie, note come lune di Troia. Ad esempio, Tethys ha due trojan: Telesto e Calypso, mentre Dione ha Helene e Polydeuces.

Formazione lunare:

Si pensa che la luna di Saturno di Titano, le sue lune e anelli di medie dimensioni si siano sviluppate in un modo più vicino alle lune di Galileo di Giove. In breve, ciò significherebbe che le lune regolari formate da un disco circumplanetario, un anello di gas in accumulo e detriti solidi simili a un disco protoplanetario. Nel frattempo, si ritiene che le lune esterne e irregolari fossero oggetti catturati dalla gravità di Saturno e rimasti in orbite distanti.

Tuttavia, ci sono alcune variazioni su questa teoria. In uno scenario alternativo, due lune delle dimensioni di un Titano furono formate da un disco di accrescimento attorno a Saturno; il secondo alla fine si spezzò per produrre gli anelli e le lune interne di medie dimensioni. In un altro, due grandi lune si sono fuse insieme per formare Titano, e la collisione ha sparso detriti ghiacciati che si sono formati per creare le lune di medie dimensioni.

Tuttavia, la meccanica di come si è formata la luna rimane un mistero per il momento. Con missioni aggiuntive montate per studiare le atmosfere, le composizioni e le superfici di queste lune, possiamo iniziare a capire da dove provengono veramente.

Proprio come Giove e tutti gli altri giganti del gas, il sistema di satelliti di Saturno è esteso in quanto impressionante. Oltre alle lune più grandi che si ritiene si siano formate da un enorme campo di detriti che una volta orbitava attorno a esso, ha anche innumerevoli satelliti più piccoli che sono stati catturati dal suo campo gravitazionale nel corso di miliardi di anni. Si può solo immaginare quante altre ne rimangono da scoprire in orbita attorno al gigante inanellato.

Abbiamo molti fantastici articoli su Saturno e la sua luna qui su Space Magazine. Ad esempio, ecco quante lune ha Saturno? e Saturno sta creando una luna nuova?

Ecco un articolo sulla scoperta della 60a luna di Saturno e un altro articolo su come le lune di Saturno potrebbero creare nuovi anelli.

Desideri maggiori informazioni sulle lune di Saturno? Controlla le informazioni Cassini della NASA sulle lune di Saturno e altro ancora dal sito di esplorazione del sistema solare della NASA.

Abbiamo registrato due episodi di Astronomia Cast proprio su Saturno. Il primo è l'episodio 59: Saturno e il secondo è l'episodio 61: Lune di Saturno.

fonti: