008 – SATURNO: IL SIGNORE DEGLI ANELLI

SATURNO in colori originali
SATURNO in colori originali e alcune delle lune maggiori

…ehm! si lo so: il titolo e’ banalotto, ma bisogna ammettere che ci sta davvero bene!!!!

Partiamo subito con la Carta d’Identità : nome: Saturno – distanza dal Sole: 1 426 725 413 km (poco piu’ di 9.5 UA vedi Carta d’Identita’ della Terra) – AFELIO: 1 503 983 449 km – PERIELIO: 1 349 467 375 km – massa: 5,6846 x 1026 kg – sateliti: 60, e 52 hanno un nome (si veda link nel testo sotto); il piu’ interessante e’ Titano – anelli: SI – campo magnetico: presente; gli studi fino ad ora effettuati confermano una somiglianza con il nostro campo magnetico, ma la sonda Cassini prosegue con le analisi – composizione atmosferica: principalmente idrogeno ed elio (ha piu’ idrogeno di Giove), poi discrete quantita’ di fosforo e arsenico, monossido di carbonio, fosfina, idruro di germanio e arsina – composizione della parte interna: sotta l’atmosfera, come per Giove si parla di idrogeno metallico liquido – temperatura interna vicino al nucleo: +11.700 °C piu’ fredda verso l’esterno con una media di -30 °Cdiametro equatoriale: 120 536 km – velocita’ orbitale: 9870m/s – periodo di rotazione: 10 ore 47 minuti 6 secondi; ATTENZIONE! rotazione su se stesso non uniforme – accellerazione di gravita’ : 0.914 g (traduzione: 80 kg sulla Terra diventano 73.12 kg su Saturno; come si e’ detto prima, il campo magnetico staturniano e terrestre sono simili).

Un oggetto che vuole sfuggire alla gravita’ di Saturno deve superare la velocita’ di 35.49 km/sec.

Come per Giove, anche per Saturno fu osservato da Galileo che noto’ la sua struttura “non circolare” (a causa degli anelli, un telescopio di non buona risluzione possono farlo sembrare simile a un uovo!); e’ comunque un pianeta noto fin dall’antichita’ essendo l’ultimo dei pianeti visibile a occhio nudo. Chi studio’ in modo approfondito il pianeta fu l’italiano Giovanni Domenico Cassini ( 1625 – 1712). Egli studio’ sia le maggiori lune di Saturno, che gli anelli, dove scopri’ che non erano uniti ma separati: tanti anelli che ruotano attorno al pianeta. La maggiore di queste divisioni e’ appunto la divisione di Cassini a lui dedicata. In onore agli studi di Cassini, il 15 ottobre 1997 la NASA ha lanciato la sonda CASSINI/HUYGENS che ha raggiunto Saturno il 1° luglio 2004 per studiarne sia le strutture del pianeta, che gli anelli, ma anche i numerosi satelliti – vedi filmato qui sotto – .

Filmati della Cassini dall'orbita di SATURNO
Filmati della Cassini dall'orbita di SATURNO (per vedere meglio il filmato clikka qui http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA08369 )

A questo link e’ possibile accedere alle piu’ importanti foto della Cassini fatte alle 52 lune di Saturno che hanno un nome!!

Saturno e’ il secondo pianeta piu’ grande del Sistema Solare, il giorno su Saturno dura 10 ore 47 minuti 6 secondi e la rotazione del pianeta non e’ uniforme: e’ piu’ veloce all’equatore. L’orbita intorno al Sole viene completata in 29 anni e mezzo. E’ un pianeta gassoso in superficie e con materiale allo stato liquido metallico all’interno, per poi arrivare al suo cuore fatto di nucleo roccioso; e’ la sua densita’ che stupisce: infatti Saturno e’ un pianeta light !!!

La sua densita’ (0,70 — 103 kg/m³) e’ inferiore a quella dell’acqua, questo sigifica che con un paragone assurdo, se si prende Saturno e lo si piazza in un “enorme” oceano, Saturno “galleggia” ………………………………….

GIOVE e SATURNO: transito vicino (in prospettiva ottica)
GIOVE e SATURNO: transito vicino (in prospettiva ottica)

Nonostante alcune somiglianze con Giove, i due pianeti sono chimicamente diversi, questo fa ipotizzare che si siano formati in due luoghi diversi o comunque con modalita’ diverse e poi, grazie all’attrazione gravitazionale che opera in tutto il Sistema Solare e a eventi solo ipotizzabili, si sono ritrovati “vicini di casa”. La composizine del nucleo di Saturno, ad esempio, e’ fatta di elementi che in Giove non si trovano nel nucleo, ma sparsi per tutto il pianeta (es.: ferro, silicio, carbonio, azoto, ossigeno); la composizione dell’atmosfera e’ descritta nella scheda sopra. All’interno del pianeta ci sono meccanismi che portano Saturno a emettere piu’ energia di quanta ne riceve dal Sole: si tratta di un meccanismo chimico/fisico ancora una volta, detto meccanismo di Kelvin-Helmholtz (*).

Ma pare che questa legge fisica non bastia spiegare questo sur plus di energia!!

Dalle osservazioni, si impotizza che il maggior calore sia dovuto a gocce di elio che scendono nelle viscere e che fanno attrito con l’idrogeno, producendo calore.

La Cassini/Huygens e’ li anche per questo: studiare piu’ da vicino questi fenomeni.

SATURNO: schema degli anelli e delle lune principali
SATURNO: schema degli anelli e delle lune principali

Per quanto riguarda gli anelli invece, ci troviamo in presenza del piu’ spettacolare sistema di anelli planetari del Sistema Solare, anche se non e’ l’unico: tutti e 4 i giganti gassosi ne hanno uno! Va da se che quello di Saturno resta il piu bello e spettacolare!!!

SATURNO: anello A e la luna Prometeus sullo sfondo
SATURNO: anello A e la luna Prometeus sullo sfondo

La distanza fra la superficie del pianteta e il primo anello piu’ interno e’ di circa 6600 km e da li gli anelli si estendono per 120.000 km e hanno uno spessore di 3 km. L’origine di questi sistemi non e’ ben definita, ma l’ipotesi piu’ accreditata resta lo “sbriciolamento” di un satellite o per un forte impatto con un altro corpo vagante o per il superamento del limite di Roche (per questa definizione si veda la pagina dedicata a MARTE: IL PIANETA ROSSO) da parte di un satellite. Resta comunque che si e’ scoperto che questi anelli non sono formazioni destinate a durare nel tempo e che prima o poi si dissolveranno!

Tranquilli, e’ una dissolvenza che si opera su scala cosmica, quindi si parla di decine di centinaia di milioni di anni!!!! La straordinaria composizione degli anelli di Saturno, per la sua mole e integrita’ si pensa sia recente (il “recente” e’ da leggere ancora una volta in chiave cosmica ovviamente ^__^).

Potremo ammirare la bellezza di questo pianeta ancora per molto tempo…………………………….

SATURNO: oscillazione sull'asse
SATURNO: oscillazione sull'asse

La natura chimica di questi anelli va dai silicati a polveri ghiacciate. La maggior parte e’ formata da polveri e sassi, ma alcuni sono rocce ben piu’ grandi. All’interno degli anelli possono orbitare delle lune dette “Lune pastore” che determinano il confine fra un anello e l’altro e conribuiscono a “tenere pulito” il percorso in cui orbitano (si veda immagine dell’anello A)……………..

Aggiornamento 6 ottobre 2009: a questo link l’aggiornameto sulla scoperta del nuovo, enorme anello esterno di Saturno!

Dal cosmo e’ tutto………..

Francesca

(*) meccanismo di Kelvin-Helmholtz: raffreddamento della superficie di una stella o di un pianeta che porta a un calo di pressione; per compensare questo calo, la struttura si contrae comprimendosi; questa compressione riscalda il nucleo.

SATURNO: eclisse di Sole
SATURNO: eclisse di Sole