La missione Cassini a Saturno si è conclusa un anno e mezzo fa, ma i risultati scientifici provengono ancora da tutti i dati raccolti. Quando Cassini si avvicinò a Saturno nei suoi ultimi mesi, osservò in modo molto dettagliato gli anelli del gigante gassoso, viaggiando tra loro e il pianeta stesso. Quell'ispezione dettagliata sollevò alcune domande su tutte le interazioni che modellavano quegli anelli.
Un nuovo articolo pubblicato su Science presenta alcuni dei risultati dell'esame ravvicinato di Cassini sugli anelli.
Piccoli satelliti abbondano all'interno del sistema di anelli di Saturno e quei corpi interagiscono con le particelle ghiacciate che compongono la maggior parte degli anelli. Ciò si traduce in una varietà di forme e trame nella struttura ad anello, proprio come il modo in cui i pianeti si formano nel disco protoplanetario attorno a una stella. Ciò significa che gli anelli sono come un laboratorio in cui gli scienziati possono scrutare per conoscere la formazione dei pianeti.
"Questi nuovi dettagli su come le lune scolpiscono gli anelli in vari modi forniscono una finestra sulla formazione del sistema solare ..."
Primo autore e scienziato Cassini Matt Tiscareno del SETI Institute di Mountain View, California.
Durante lo sguardo finale degli anelli della navicella spaziale Cassini, ha scoperto trame e motivi che variavano da grumosi a paglia. Questa varietà fa sorgere dubbi su come, esattamente, sono stati modellati e su quale sia la storia delle interazioni che li ha modellati. In aggiunta alle domande è come il colore, la temperatura e la chimica cambiano nella struttura dell'anello.
Ma come molta scienza, questo studio pone entrambe nuove domande e fa luce su domande esistenti.
L'anello F è l'anello definito più esterno nella struttura dell'anello di Saturno, e probabilmente il più attivo. Contiene funzionalità che possono variare in tempi fino a poche ore. Uno studio del 2008 ha mostrato che ci sono diversi moonlets al lavoro nell'anello F, e le loro collisioni ed effetti gravitazionali sono responsabili di alcuni dei grumi e canali longitudinali in quell'anello.
In questo nuovo articolo, i ricercatori si sono concentrati su una serie di strisce generate dall'impatto nell'anello F che hanno la stessa lunghezza e orientamento. Concludono che sono responsabili uno stormo di dispositivi di simulazione che colpiscono gli anelli contemporaneamente. Questo è importante perché esclude come causa i detriti cometari ed evidenzia il ruolo che i flussi di materiale in orbita attorno a Saturno svolgono nel modellare la struttura degli anelli.
"Questi nuovi dettagli su come le lune scolpiscono gli anelli in vari modi forniscono una finestra sulla formazione del sistema solare, dove anche i dischi si evolvono sotto l'influenza delle masse incorporate al loro interno", ha detto l'autore principale e scienziato Cassini Matt Tiscareno del SETI Istituto a Mountain View, California.
Le eccellenti viste ravvicinate degli anelli che Cassini ha catturato durante le sue Ring Grazing Orbit tra dicembre 2016 e aprile 2017 hanno mostrato tre tipi distinti di strutture: grumose, lisce e rigate. Mostrano anche chiaramente che i tre tipi esistono in cinture con confini netti tra loro. La ragione di ciò non è chiara, dal momento che gli scienziati non sono in grado di identificare alcuna caratteristica dell'anello collegata alle cinture.
"Deve esserci qualcosa di diverso nelle caratteristiche delle particelle ... E non sappiamo ancora di cosa si tratti."
Primo autore e scienziato Cassini Matt Tiscareno del SETI Institute di Mountain View, California.
"Questo ci dice che l'aspetto degli anelli non è solo una funzione di quanto materiale c'è", ha detto Tiscareno. “Ci deve essere qualcosa di diverso nelle caratteristiche delle particelle, forse influenzando ciò che accade quando due particelle di anello si scontrano e si rimbalzano. E non sappiamo ancora di cosa si tratti. "
Cassini ebbe scoperte ancora più misteriose, che furono scoperte dal suo spettrometro a mappatura visibile e infrarossa (VIMS). Come dice il nome, ha ripreso gli anelli sia in visibile che a infrarossi. VIMS ha trovato bande di ghiaccio d'acqua insolitamente deboli nella parte più esterna dell'anello A. Questa è una scoperta inaspettata, dal momento che quell'area è nota per essere altamente riflettente e un'alta riflettività di solito significa ghiaccio meno contaminato e quindi bande di ghiaccio d'acqua più forti.
VIMS ha avuto più sorprese in serbo. Mentre gli scienziati sapevano già che il ghiaccio d'acqua è il componente principale negli anelli di Saturno, erano abbastanza sicuri che fossero presenti altri ghiacci come il ghiaccio di ammoniaca e il metano. Ma VIMS non è riuscito a trovare nessuno di quei due ghiacci, né ha potuto trovare composti organici, che dovrebbero essere lì dato il materiale organico che Cassini aveva precedentemente trovato fluire dall'anello a D nell'atmosfera di Saturno.
"Se i prodotti organici fossero presenti in grandi quantità - almeno nei principali anelli A, B e C - li vedremmo", ha dichiarato Phil Nicholson, scienziato Cassini VIMS della Cornell University di Ithaca, New York. "Non sono ancora convinto che siano una componente importante degli anelli principali."
Queste sono nuove scoperte interessanti per gli scienziati di Saturno e sono enigmi che richiedono nuovi modelli per essere spiegati. Ma nessuno di loro può superare la scoperta più sorprendente di Cassini: che gli anelli di Saturno sono molto più giovani di quanto si pensasse.
Secondo Jeff Cuzzi del NASA Ames Research Center, stiamo entrando in una nuova fase di studio di Saturno che vedrà sviluppati nuovi modelli per spiegare queste nuove scoperte.
"Vediamo molto di più e più da vicino, e stiamo ottenendo nuovi e più interessanti puzzle", ha detto Cuzzi. "Stiamo solo entrando nella fase successiva, che sta costruendo nuovi e dettagliati modelli di evoluzione degli anelli - inclusa la nuova rivelazione dai dati di Cassini secondo cui gli anelli sono molto più giovani di Saturno."
La scienza è sia eccitante che frustrante perché ogni nuovo progresso nella comprensione pone le sue domande. Questo è certamente vero per la nuova ricerca basata sui dati del più vicino, migliore sguardo di Cassini su Saturno e sui suoi anelli.
"È come aumentare di un altro livello il potere su ciò che potremmo vedere negli anelli. Tutti hanno appena avuto una visione più chiara di ciò che sta accadendo ", ha dichiarato Linda Spilker, scienziata del progetto Cassini presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. "Ottenere quella risoluzione extra ha risposto a molte domande, ma rimangono così tante allettanti."
Fonti:
- Comunicato stampa: Cassini della NASA rivela la nuova scultura in anelli di Saturno
- Documento di ricerca: esplorazione di Cassini-Huygens sul sistema di Saturno: 13 anni di scoperte
- Research Paper: La determinazione della struttura dell'anello F di Saturno da parte dei moonlet vicini
- NASA: Missione Cassini
- Space Magazine: Mimas spinge gli anelli di Saturno come uno spazzaneve
