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Saturno ci ha fatto credere per decenni che la sua rotazione variasse nel tempo. Un inganno che oggi trova finalmente una spiegazione grazie al James Webb Space Telescope.

Nel 2004 la sonda Cassini–Huygens, frutto della collaborazione tra Nasa, Esa e Agenzia Spaziale Italiana, fornì le prime misure che portarono gli scienziati a sospettare che la velocità di rotazione di Saturno stesse cambiando nel tempo.
Misurando le emissioni radio provenienti dalle regioni aurorali del pianeta — note come Saturn Kilometric Radiation (Skr) — Cassini rilevò che il periodo di rotazione variava di diversi minuti. Un risultato del tutto inatteso: un pianeta non dovrebbe rallentare o accelerare la propria rotazione su scale temporali così brevi.

Per spiegare questo enigma, gli scienziati ipotizzarono che si trattasse in realtà di una variazione apparente. L’idea era che cambiamenti nell’alta atmosfera potessero generare correnti elettriche capaci di alterare il segnale aurorale, rendendolo un indicatore inaffidabile della rotazione reale del pianeta.
Si trattava però, fino a oggi, solo di un’ipotesi.

Le nuove osservazioni del James Webb forniscono infatti la prima evidenza diretta a sostegno di questo scenario, svelando il meccanismo fisico responsabile della distorsione delle misure di Cassini e dell’illusione di una rotazione variabile.

Osservando continuativamente la regione aurorale settentrionale di Saturno per un’intera rotazione del pianeta, il telescopio ha ottenuto dati di una precisione senza precedenti. Queste osservazioni hanno permesso di costruire le prime mappe ad alta risoluzione della temperatura e della densità delle particelle nelle regioni aurorali.
Le mappe mostrano in dettaglio come variano i processi di riscaldamento e raffreddamento, rivelando il ‘motore’ dell’inganno: una vera e propria pompa di calore planetaria.

Le aurore riscaldano infatti localmente l’atmosfera, generando differenze di temperatura che innescano venti su larga scala. Questi venti producono correnti elettriche che alimentano le aurore stesse, chiudendo un ciclo auto-rinforzante. È questo sistema dinamico a modulare il segnale radio, osservato per misurare la rotazione del pianeta, facendolo apparire variabile nel tempo.

Il nuovo studio, condotto dalla Northumbria University e pubblicato su Journal of Geophysical Research: Space Physics, suggerisce quindi che ciò che accade nell’atmosfera di Saturno influisce direttamente sulla sua magnetosfera — la vasta regione di spazio dominata dal campo magnetico del pianeta — che a sua volta restituisce energia all’atmosfera. Questa relazione bidirezionale spiega perché il fenomeno sia così stabile e persistente.

Immagine in evidenza: La struttura di temperatura asimmetrica rivelata dal James Webb Space Telescope nelle regioni aurorali di Saturno.
Crediti: Nasa/Esa/Csa, Tom Stallard (Northumbria University), Melina Thévenot, Macarena Garcia Marin (STScI/Esa).