Un tuffo nei
misteriosi anelli di Saturno, a 124mila km/h. La sonda Cassini è riuscita
nell'intento di penetrare la coltre di polveri e detriti che circonda uno dei
più spettacolari pianeti del sistema solare, per fare luce sulla loro natura.
E' la sua ultima missione: il 15 settembre 2017 compierà, infatti, un viaggio
di non ritorno verso il cuore del corpo celeste, dopo venti anni di onorata
carriera. Le foto che ha spedito parlano di un'atmosfera saturniana più calda
del previsto e di un gigantesco uragano in corrispondenza del polo nord del
pianeta, dove soffiano venti ad altissima velocità. La missione permette,
dunque, di riconsiderare la storia e le caratteristiche degli anelli planetari.
Di cosa si tratta? Sono polveri, detriti, cristalli di ghiaccio, massi, che
orbitano intorno a un pianeta, proprio come fa un satellite soggetto alle leggi
kepleriane. Si pensa che siano appannaggio di Saturno, ma non è così. Senza
dubbio a ridosso del sesto pianeta del sistema solare risultano particolarmente
visibili, tuttavia sono una prerogativa anche degli altri giganti gassosi:
Giove, Urano e Nettuno. E da poco si ipotizza che possano rappresentare anche
lune e asteroidi. Uno studio pubblicato nel 2008 da Geraint Jones,
dell'University College di Londra, a capo del team che coordina le operazioni
di Cassini, racconta di Rhea, un satellite di Saturno, di appena 1.500
chilometri di diametro; intorno al quale orbiterebbero detriti e polveri, a
circa 6mila km dal cuore della luna saturniana. Così accadrebbe in prossimità
di Chariklo, fra i più importanti dei Centauri, asteroidi che danzano intorno a
Giove e Saturno; un tempo comete, ma oggi potenzialmente caratterizzati da
sottili anelli di materiale roccioso.
Che siano
pianeti, satelliti o asteroidi, la formazione di anelli parrebbe dovuta a due
fenomeni: la collisione fra oggetti del sistema solare o la distruzione di un
corpo celeste dovuta al superamento del cosiddetto "limite di Roche".
Il primo caso si riferisce all'impatto fra due corpi celesti. La storia dell'astronomia
è ricca di eventi di questo tipo. La Luna potrebbe essersi generata in questo
modo, e anche l'asse tanto inclinato di Urano (di 98 gradi, contro i 23 gradi
terrestri) potrebbe derivare da uno scontro fra titani cosmici. Se, però, non
si genera un satellite e non si instaura un piano di rotazione anomalo, l'urto
potrebbe determinare la nascita dei caratteristici anelli che seguono un'orbita
precisa, obbedendo alla forza di gravità. Un oggetto qualunque proveniente dai
confini del sistema solare può impattare sulla superficie di un normale corpo celeste;
e il risultato può essere la disintegrazione dell'oggetto più piccolo che, ridotto
in frammenti, finisce per essere catturato dal campo gravitazionale del corpo di
dimensioni maggiori, trasformandosi in uno o più anelli. Il limite di Roche,
invece, prende il nome dallo scienziato Edouard Albert Roche, nato a
Montpellier il 17 ottobre 1820. Si occupò di Saturno e il suo lavoro è ancora
oggi ricordato per le conclusioni relative al mistero degli anelli saturniani.
Indicò un limite chilometrico oltre il quale un satellite non è più in grado di
mantenere la sua stabilità. Pensiamo alla Luna. Se il suo piano orbitale
dovesse abbassarsi sempre più, finirebbe per essere "triturata" dalla
gravità terrestre; significa che le forze di coesione (che tengono insieme gli
elementi di un corpo) verrebbero meno, a vantaggio di quella gravitazionale (o
meglio, delle "forze di marea", effetto secondario della forza di
gravità). Si presume che sarà quello che accadrà a Phobos, satellite di Marte,
fra cinquanta milioni di anni.
Dunque, gli
anelli di Saturno e degli altri pianeti gassosi potrebbero derivare dal
disequilibrio fra forze differenti, che alla fine impedirebbero a una luna di
continuare a girare intorno a un pianeta o addirittura ne comprometterebbero
fin dall'inizio la sua formazione. Oltre il limite di Roche, invece, le
condizioni consentono ai detriti di compattarsi e formare un satellite; così si
sono formati la Luna (distante dalla Terra 384mila chilometri), Europa, Io,
Ganimede, Titano. Il limite di Roche varia pertanto da pianeta a pianeta. Giove
lo possiede a 175mila chilometri di distanza dalla superficie; Nettuno a
59mila. Altra particolarità: in prossimità degli anelli possono presentarsi dei
"satelliti pastore", strettamente legati alla sopravvivenza degli
anelli planetari; interferiscono con essi a livello gravitazionale e consentono
la formazione di spazi chilometrici fra uno strato detritico e l'altro.
Prometeo e Pandora sono due esempi, in corrispondenza dell'anello più esterno
di Saturno, spesso non più di cento chilometri. Entrambi scoperti nel 1980
dalla sonda Voyager, presentano una forma schiacciata e una superficie porosa,
e ogni quindici ore si avvicinano o allontanano dalle polveri. Lo stesso
fenomeno è riscontrabile su Giove e Urano con i satelliti pastore Metis,
Adrastea, Cordelia e Ofelia. Cambia tutto però se si considera uno degli enigmi
più intriganti dell'astronomia: le stelle doppie. Sono corpi celesti che
brillano di luce propria e che, in pratica, orbitano uno intorno all'altro. In
questo caso non sussiste un vero limite di Roche poiché le masse dei due soli
possono fondersi fra loro, scambiandosi parti di materia.
Occhio
alla cometa
Altrettanto
affascinanti sono le comete, oggetti spaziali che girano intorno al sole
compiendo tragitti fortemente ellittici. Ed è questo un periodo dell'anno
propizio per la loro osservazione. Ad aprile è arrivata la cometa
41P/Tuttle-Giacoini-Kresak e nella prima settimana di giugno sarà la volta
della Johnson C/2015V2. Quest'ultima potrà essere vista fino a luglio anche
dall'Italia con un semplice binocolo, e sarà riconoscibile per il colore verde
brillante che contraddistingue la sua scia. Si muove a 120 milioni di
chilometri dalla Terra e il 12 giugno sarà alla minima distanza dal sole (a 245
milioni di chilometri).
Il
respiro della cometa
Anche questi
corpi celesti hanno un loro modo di "respirare". In certe situazioni,
infatti, emettono ossigeno, elemento strettamente legato al metabolismo degli
organismi aerobi. Si è visto che transitando vicini al sole liberano vapore
acqueo che, sottoposto all'azione dei raggi ultravioletti, si trasforma in
atomi carichi elettricamente (ioni). Contemporaneamente il vento solare (lo
stesso che genera le aurore boreali) interagisce con l'ossigeno dell'acqua allo
stato gassoso, consentendole di legarsi a un altro elemento con lo stesso
numero di elettroni e protoni, generando una molecola di ossigeno biatomico. La
stessa prodotta dal meccanismo della fotosintesi clorofilliana che consente la
vita sulla Terra da 3,5 miliardi di anni.
Il
pianeta bollente
Nel frattempo
non si placa la rincorsa al pianeta extrasolare più bizzarro. L'ultimo è un
corpo che ruota intorno alla sua stella ogni due giorni; un astro relativamente
giovane, di "appena" 1,3 miliardi di anni. E' un pianeta bollente,
per via della straordinaria vicinanza alla stella, battezzato
WASP-167b/KELT-13b e di dimensioni poco superiori a quelle di Giove. La
scoperta è avvenuta grazie agli studiosi della Keele University di Newcastle al
lavoro presso il South African Astronomical Observatory. Si è giunti alla sua
individuazione tramite la consueta "analisi del transito", basata
sull'osservazione indiretta del pianeta che provoca piccole eclissi facilmente
perscrutabili dai nostri telescopi.
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