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ottobre 22, 2010

Tsunami di ghiaccio tra gli anelli di Saturno: i fenomeni individuati potrebbero dipendere dalla gravità di Titano.

L'attrazione gravitazionale di Titano, la più grande luna di Saturno, causerebbe giganteschi "tsunami" rotanti di particelle ghiacciate in uno degli anelli del pianeta. L'ipotesi emerge dallo studio di recenti dati, e potrebbe risolvere il mistero trentennale di un "vuoto" nell'anello C di Saturno.

La sonda Voyager 1 della NASA, che osservava gli anelli di Saturno da un solo angolo ridotto, registrò un'increspatura nell'anello C del pianeta già nel novembre del 1980.

Questa increspatura era interrotta da un vuoto di circa 15 chilometri, evidenziato dai dati radio. Ma la la faccenda fu complicata da alcune fotografie scattate successivamente, che non mostravano alcun vuoto nell'anello C.

Ora, gli scienziati che si occupano di elaborare i dati della sonda Cassini hanno confermato che quel vuoto esiste.

Poiché le increspature e i vuoti sono generalmente difficili da discernere nele immagini di Cassini, i ricercatori hanno osservato questo vuoto in maniera indiretta, grazie alla luce che attraversava il "buco" quando le stelle passavano dietro l'anello C.

"Un paragone calzante potrebbe essere quello di una persona che passa dietro a uno steccato con una torcia in mano”, ha spiegato l'astronomo della Cornell University Phil Nicholson. "La luce delle stelle più luminose che passano dietro gli anelli viene bloccata dalle regioni di particelle più dense, ma passa invece attraverso i vuoti".

Le recenti osservazioni di Cassini, ottenute da diverse angolazioni, mostrano che l'apertura è più stretta di quanto si ritenesse in precedenza; appena mezzo chilometro. A quanto pare, secondo gli astronomi, il punto di vista di Voyager faceva apparire il vuoto molto più largo di quanto sia in realtà.

Altra novità, in circa metà delle immagini di Cassini il vuoto diventa un "picco", come se vi fosse qualcosa al suo interno che blocca la vista. “È come se il vuoto nello steccato diventasse uno dei paletti dello steccato stesso”, spiega Nicholson.

I nuovi dati basati sulla luce stellare suggeriscono che - da certe angolazioni - il vuoto sia circondato da pareti a spirale di particelle ghiacciate che si allineano in modo tale da impedire la vista dell'aperura.

In base ai dati di Cassini, aggiunge l'astronomo, ognuno di questi picchi assomiglia a "uno tsunami che si propaga da una faglia sismica. Se vi trovaste accanto a questo tsunami, si tratterebbe di un fenomeno di dimensioni notevoli”. Ogni picco avrebbe infatti un'altezza di un chilometro e mezzo circa. “Ma si muovono piuttosto lentamente”, aggiunge Nicholson, “a crica 250 metri al giorno”.

È colpa di Titano?

Altri vuoti conosciuti in altri punti degli anelli di Saturno possono essere spiegati dalle piccole lune che orbitano all'interno degli anelli stessi, che si scavano dei passaggi attraverso le particelle. Ma altri vuoti, come questo nell'anello C, non sono associati ad alcuna luna conosciuta, e pertanto la loro origine resta un mistero per gli scienziati.

Tuttavia, è stato rilevato che la rotazione di questi tsunami sono sincronizzate con l'orbita di Titano, che gira atttorno al pianeta una volta ogni 16 giorni. Questa analogia suggerisce agli studiosi che i picchi siano il risultato del rapporto gravitazionale tra l'anello C e la luna Titano.

È probabile infatti che la gravità di Titano "tiri" la sezione di particelle dell'anello che sono in risonanza con la luna, o che si muovono alla stessa velocità del campo gravitazionale di Titano, spiega Larry Esposito, astronomo dell'University of Colorado a Boulder, che non ha preso parte alla ricerca.

"Per decenni si è detto che la risonanza può creare dei vuoti negli anelli”, dice Esposito. "E questi dati confermano quelle ipotesi”.

Lo tsunami luccicante

Per quanto gli tsunami siano quasi sempre troppo piccoli per poterli osservare nelle immagini di Cassini, la sonda ha avuto modo di osservarli per la prima volta nel corso dell'equinozio di Saturno, quando i raggi del Sole colpiscono gli anelli di taglio, ha spiegato Nicholson. In quel caso, l'angolazione della luce ha fatto brillare la parete inclinata degli tsunami come un arco luminoso nell'anello scuro.

"Pensate al Sole che illumina la topografia della Terra dopo il tramonto o prima dell'alba”, dice l'astronomo. “In genere non c'è molta illuminazione, ma una cresta orientata verso il Sole può apparire piuttosto luminosa”.

In generale, spiega Nicholson, la nuova scoperta è una nuova prova del fatto che gli anelli di Saturno sono meno bidimensionali di quanto ritenessimo in precedenza.

Secondo Esposito dell'University of Colorado, questa scoperta potrebbe non aggiungere alcuna novità di rilievo nel quadro più ampio dello studio degli anelli di Saturno, ma "è certamente un caso affascinante".


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