I misteri dell’anello F di Saturno

Posted on luglio 21, 2010

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Durante la sua ormai lunga missione, Cassini ha seguito con attenzione le collisioni e i disturbi degli anelli di Saturno.
Questo studio è come un laboratorio naturale che ripropone gli eventi verificatisi nel nostro Sistema Solare primordiale, quando i pianeti e le lune si fusero assieme al di fuori dei dischi di detriti.

Le nuove immagini dalla sonda Cassini mostrano particelle ghiacciate dell’anello F di Saturno ammassate in palle di neve giganti come la luna Prometeo, che procurano oscillazioni all’anello. L’attrazione gravitazionale della luna rovescia il materiale dell’anello creando con la scia dei canali la formazione di oggetti delle dimensioni di 20 km di diametro.

“Gli scienziati non hanno mai visto la forma degli oggetti prima,” ha dichiarato Carl Murray, un membro del team del Cassini. “Ora abbiamo prove dirette di questo processo e della danza turbolenta tra le lune e i pezzi di detriti spaziali”.

Una nuova animazione basata sui dati di immagini mostra come una delle lune interagisce con l’anello F e crea dense zone di materiale appiccicose nell’anello.

Questo film offre una simulazione che mostra le modifiche ad una porzione dell’anello F di Saturno, che parte della luna Prometeo. L’animazione utilizza i dati ottenuti dalle telecamere di imaging a bordo di Cassini della NASA.

Questa simulazione generata dal computer raffigura una porzione di 10 gradi dell’anello F (fuori dello sweep a 360 gradi dell’anello F completo). Prometeo si sposta da sinistra a destra appena sotto il campo di vista. Nella versione completa, gli effetti della luna sono mostrati in quanto si sarebbe verificato in un arco totale di 72 giorni.

Il film “Danza delle particelle nell’anello F di Saturno,” inizia mostrando segmento durante un periodo di otto giorni, proprio quando passa Prometeo. Si salta poi a 60 giorni. Seguiamo il ritorno di Prometeo per altri quattro giorni, e come la luna interagisce nuovamente con questa sezione dell’anello. Questa versione del film mostra anche una sequenza di immagini dell’anello F, Prometeo e la luna Pandora, ottenuta dalle telecamere di Cassini (vedi PIA07712).

La gravità di Prometeo crea periodicamente straiture sui canali dell’anello F. Per ulteriori informazioni e per vedere un altro film di questo processo, vedere PIA08397.

Nella simulazione, l’anello di particelle forma dei cespugli ai bordi dei canali creati da Prometeo. Ogni passaggio di Prometeo innesca la formazione di oggetti ai bordi del canale e questi oggetti si evolvono in relazione al nucleo dell’anello F. Essi sono gruppi probabilmente parte integrante del nucleo dell’anello non completamente formato delle lune. Questa simulazione aiuta a spiegare la complessità della struttura dell’anello F.

L’animazione è stata fatta da un membro del team Cassini imaging basato su Queen Mary University di Londra.

Il sottile anello F di Saturno è stato scoperto dalla sonda NASA Pioneer 11 nel 1979. Prometeo e Pandora, la piccole lune su entrambi i lati dell’anello F, sono state scoperte invece un anno dopo dalla sonda NASA Voyager 1.
Negli anni successivi, l’anello F è stato raramente studiato e gli scienziati hanno osservato il comportamento sbarazzino dele due lune.

Prometeo, il più grande e più vicino a Saturno delle due lune, sembra essere la principale fonte dei disordini. La lunghezza massima della luna a forma di patata è di 148 km. Gira intorno a Saturno a una velocità leggermente superiore alla velocità delle particelle molto più piccole dell’anello F, ma in un’orbita che è solo chiusa. A seguito del suo moto più veloce, Prometeo interseca le particelle dell’anello F nello stesso segmento una volta ogni 68 giorni.

“Alcuni di questi oggetti saranno sventrati al prossimo passaggio di Prometeo” ha detto Murray.

“Ma alcuni sfuggiranno e ogni volta che sopravvivono possono crescere e diventare sempre più stabili”.

Gli scienziati di Cassini utilizzando lo spettrografo ultravioletto che precedentemente aveva riscontrato la presenza di macchie ispessite vicino all’anello F, quando la luce delle stelle è stata parzialmente bloccata. Questi oggetti possono essere correlati alle perturbazioni viste da Murray e colleghi.

I neo oggetti trovati nell’anello F sembrano abbastanza densi per avere ciò che gli scienziati chiamano “l’auto-gravità”.
Ciò significa che possono attrarre un maggior numero di particelle di dal rimbalzo della scia di Prometeo. Gli oggetti potrebbero essere densi come Prometeo, e solo un quattordicesimo della Terra.

Ciò che fornisce alle palle di ghiaccio dell’ l’anello F una possibilità di sopravvivenza particolarmente buona è la loro particolare collocazione nel sistema di Saturno. L’anello F si trova in un punto di equilibrio dalla sua forza di marea. Una teoria corrente suggerisce che l’anello F potrebbe avere solo un milione di anni, ma viene rifornito dalle lune alla deriva verso l’esterno dagli anelli principali. Tuttavia, le palle di neve giganti che si formano e si rompono hanno una breve vita di soli pochi mesi.

I nuovi risultati potrebbero anche contribuire a spiegare l’origine di un oggetto misterioso di circa 5-10 chilometri (3-6 miglia) di diametro che gli scienziati di Cassini avevano avvistato nel 2004 e hanno chiamato in via provvisoria S/2004 S 6. Questo oggetto talvolta urta l’anello F e produce getti di detriti.

“La nuova analisi riempie alcuni spazi vuoti nella storia del nostro Sistema Solare, dandoci indicazioni su come sono nati dalla polvere dei corpi densi”, ha detto Linda Spilker, del JPL.
L’ anello F continua a sorprendere…

Murray ha discusso i risultati presso la commissione per la ricerca spaziale a Brema, in Germania, e sono stati pubblicati online dalla rivista Astrophysical Journal Letters il 14 luglio 2010.

La missione Cassini-Huygens è un progetto di cooperazione della Nasa, l’Agenzia spaziale europea e l’Agenzia Spaziale Italiana. JPL, è una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, gestisce la missione per la NASA’s Science Mission Directorate, Washington, DC. L’orbiter Cassini e le sue due macchine fotografiche a bordo sono stati progettate, sviluppate e assemblate al JPL. Il centro delle operazioni di imaging ha sede presso la Space Science Institute di Boulder, Colorado.

Per ulteriori informazioni, visitare: http://www.nasa.gov/cassini e http://saturn.jpl.nasa.gov

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul

Link:
“http://www.jpl.nasa.gov/m/news/index.cfm?release=2010-240”

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