Sono tra gli oggetti più affascinanti e misteriosi del Sistema solare. Stiamo parlando dei meravigliosi anelli che circondano Saturno, un complesso sistema di sottili anelli planetari composti da miliardi di piccoli frammenti. Quando e come si siano formate queste spettacolari strutture in orbita attorno al gigante gassoso rimane tuttora un enigma irrisolto, la cui soluzione potrebbe nascondersi nelle dimensioni delle particelle che le compongono.
Per aiutare le future indagini a determinare la distribuzione e le dimensioni di questi ‘mattoncini’, gli scienziati del Southwest Research Institute (Swri) hanno raccolto 41 osservazioni uniche effettuate dalla missione Cassini di Nasa, Esa e Asi, nel corso dei 20 anni in cui la sonda ha studiato Saturno: le indagini collezionate sono state realizzate dallo spettrografo Uvis (Ultraviolet Imaging Spectrograph) e consistono in 41 occultazioni solari, che hanno visto, cioè, gli anelli osservati con lo strumento Uvis puntato verso il Sole.
I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Icarus.
Durante un’occultazione, la luce emessa dalla sorgente di fondo (in questo caso il Sole) viene assorbita e dispersa dalle particelle ‘ostacolo’ che si trovano sul suo percorso (in questo caso le piccole componenti degli anelli di Saturno). La strategia di osservazione messa in atto da Cassini permette quindi di misurare direttamente la profondità ottica degli anelli, ossia quanto ostacolano il passaggio della luce solare: un parametro chiave per determinare le dimensioni e la composizione delle particelle che li compongono.
«Data la lunghezza d’onda della luce proveniente dal Sole, queste osservazioni ci hanno permesso di capire le dimensioni delle particelle più piccole degli anelli di Saturno – afferma Stephanie Jarmak, ricercatrice della Divisione di Scienze Spaziali della SwRI e prima autrice della ricerca– Uvis può rilevare particelle di polvere a livello di micron, aiutandoci a capire l’origine, l’attività collisionale e la distruzione delle particelle degli anelli all’interno del sistema».
Le 41 occultazioni solari sono state realizzate indagando gli anelli nell’estremo ultravioletto tra i 56 e i 118 nanometri, andando così ad aggiungersi alle osservazioni in occultazione stellare, quindi con fonti di luce diverse dal Sole, effettuate da Uvis nell’ultravioletto lontano, ossia tra i 110 e i 190 nanometri. La ricerca mostra per varie regioni degli anelli che le profondità ottiche misurate sulle due diverse lunghezze d’onda sono coerenti tra loro.
Inoltre, poiché la luce che attraversa gli anelli cambia a diverse angolazioni, l’aver misurato la profondità ottica in funzione del punto di osservazione di Cassini permetterà agli scienziati di comprendere la struttura degli anelli.
Partita nel 1997 e conclusa 20 anni dopo, la missione Cassini risulta, dunque, tuttora protagonista assoluta per la conoscenza del complesso sistema planetario di Saturno, e da qui l’avanzamento delle indagini delle proprietà fisiche fondamentali del nostro Sistema solare: una sfida ancora tutta da scrivere che vede un importante ruolo anche di Asi, grazie al contributo italiano alla missione Cassini.
«Si pensa che le particelle degli anelli di Saturno siano il risultato di oggetti che si scontrano e si formano in un disco, accumulando particelle più grandi – conclude Stephanie Jarmak – Capire come si formano questi sistemi di anelli potrebbe aiutarci a capire anche come si formano i pianeti».
Immagine in evidenza: gli anelli planetari che orbitano attorno a Saturno. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Ssi/Cornell
