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Le Scienze

 
Su Nature

Una nuova teoria per l'origine degli anelli di Saturno

Il nuovo modello considera gli anelli come primordiali, cioè formati dagli stessi eventi che hanno portato Titano a essere l'unico grande satellite del pianeta

 

 

Gli spettacolari anelli di Saturno potrebbero essersi formati in seguito alla collisione con il pianeta di un satellite delle dimensioni di Titano: questa la conclusione di uno studio pubblicato sulla rivista Nature da ricercatori del Southwest Research Institute.
Gli anelli di Saturno sono attualmente costituiti per il 90-95 per cento da ghiaccio d'acqua e per il resto da polveri e detriti provenienti da meteoriti rocciosi: questa stessa sproporzione fa ritenere che originariamente fossero costituiti da ghiaccio puro. Si tratta infatti di una composizione assai inusuale, com'è emerso dal confronto con altri materiali presenti nella parte più esterna del sistema solare, costituiti per metà da ghiaccio e per metà da materiale rocciosi.
In modo simile, si è scoperto dalle misure di densità come i satelliti dello stesso pianeta siano insolitamente ricchi di ghiaccio. Queste circostanze hanno portato a una revisione della precedente teoria sull'origine dei caratteristici anelli, secondo cui essi si sarebbero formati in seguito all'impatto con una cometa.
"Questo scenario avrebbe probabilmente prodotto anelli con una costituzione di ghiaccio e di polveri pressoché paritaria", ha spiegato Robin M. Canup, vicepresidente associato dell'SwRI Planetary Science Directorate di Boulder, in Colorado.
Dai risultati dello studio emerge così una nuova teoria, che collega la formazione degli anelli a quella dei satelliti di Saturno, uno solo dei quali - Titano - è di ampie dimensioni, a differenza di Giove, che ne possiede ben quattro.
Precedenti lavori hanno portato a ipotizzare che originariamente intorno a Saturno si siano formati più satelliti delle dimensioni di Titano e che quelli che orbitavano più internamente rispetto al superstite abbiano concluso la loro esistenza spiraleggiando verso il pianeta. Con tutta probabilità, inoltre, tale processo fu accompagnato da una deformazione dovuta all'intensa gravità e dalla fusione del ghiaccio, processo che a sua volta ha fatto sì che la parte rocciosa sprofondasse verso il centro.
Utilizzando simulazioni numeriche, Canup e colleghi hanno mostrato che uno di tali satelliti ha probabilmente attraversato l'attuale fascia B degli anelli, e che le forze di marea avrebbero strappato materiali dai suoi strati più esterni, mentre il suo nucleo roccioso è rimasto intatto e ha finito per collidere con il pianeta. Nel corso del tempo, le collisioni verificatesi nell'anello ne hanno determinato l'ampliamento in senso radiale e la diminuzione delle masse degli oggetti.
Il materiale dell'anello che si è disperso verso l'interno è andato perduto, mentre quello che ha oltrepassato il limite esterno dell'anello è andato accumulandosi in satelliti ghiacciati con masse stimate dell'ordine di quelle delle lune interne che si possono osservare ancora oggi.
"Il nuovo modello considera gli anelli come primordiali, cioè formati dagli stessi eventi che hanno portato Titano a essere l'unico grande satellite di Saturno", ha concluso Canup."Ciò implica che gli anelli e le lune di Saturno più interne di Tethys hanno un'origine comune, e sono ciò che resta del perduto satellite compagno di Titano".
Nel corso della sua missione, la sonda Cassini misurerà la massa degli anelli e indirettamente determinerà il loro tasso di contaminazione. Ciò dovrebbe fornire una migliore stima dell'età di queste formazioni e implicitamente un test per la nuova teoria sulla loro origine. (fc)

 
(14 dicembre 2010)
 

 

 
 
 
 
 

Articoli tratti dall'edizione italiana di scientific american