Saturno e i suoi anelli – parte 1

Con questo articolo inizierò a mostrarvi alcune caratteristiche del sistema di anelli di Saturno, grazie a meravigliose foto della sonda Cassini

Il pianeta Saturno è in assoluto l’oggetto del Sistema Solare più ricco di particolarità e meraviglie. Ogni pianeta, satellite, asteroide, o cometa, presi singolarmente, possono più o meno piacere dal punto di vista estetico, fotografico e possono manifestare ognuno caratteristiche e peculiarità assolutamente ed indiscutibilmente degne di nota. Ma Saturno e i suoi anelli sono una continua scoperta di particolari ogni volta inediti, inattesi.

Inizio dunque questa carrellata di immagini, tratte dall’archivio costantemente aggiornato da JPL della NASA in base alle foto ricevute dalla sonda Cassini in orbita da parecchi anni intorno a Saturno.

Struttura dell’anello F

Nella foto a fianco vediamo la struttura dell’anello F, le cui caratteristiche particolari vengono formate e mantenute da due satelliti pastori: Prometeo (di 86km di diametro) e Pandora (81km di diametro).

In quest’altra foto invece, possiamo osservare invece un magnifico scorcio degli anelli e qualche satellite. In particolare, quello più visibile in basso a destra è Epimeteo (113km di diametro), che ruota intorno Saturno ben al di là del piccolo anello F. Tra questo anello e quello più bancastro, verso l’interno del sistema, che è l’anello A, c’è una zona di transizione all’interno della quale ruota Atlas (30km di diametro), che possiamo vedere in basso al centro.

Andando ancora verso la parte centrale degli anelli, incontriamo una riga marcatamente più scura, la Enke Gap, lungo la quale orbita un satellitino, Pan (a cui dedicherò un articolo a breve): lo possiamo vedere un po’ più in alto verso sinistra. Seguendo appunto questo solco nero, da sinistra verso destra e in alto, ad un certo punto incontriamo proprio Pan.

Anello F

La prossima foto lascia veramente a bocca aperta: si vede l’anello F che si staglia maestoso sullo sfondo nero del cielo, con le sue volute che sembrano drappi di velo mossi dal vento. Invece le particelle che li compongono sono perturbate dal satellite Prometeo, che non è visibile in foto, mentre il puntino che vediamo in basso al centro è una stella la cui luce attraversa questo anello.

Credo di poter dire che questa foto è veramente affascinante, strana, intrigante ed assolutamente inattesa.

Dettaglio dell’anello F

Altra foto ed altro spettacolo! In quest’altra magnifica istantanea dell’anello F, vediamo ancora più in dettaglio le perturbazioni sulle particelle che compongono l’anello da parte dell’oggetto perturbatore, Prometeo, che vediamo stagliarsi in mezzo alla parte più chiara dell’anello stesso. Riconosciamo questo satellite dalla sua particolare forma allungata.

Nell’immagine sembra di vedere gli effetti sull’acqua di un ciottolo appena scagliato, seguito poi da un altro (invisibile) che movimenta ancora di più la situazione già particolarmente dinamica: infatti muovendosi intorno al pianeta gassoso, Prometeo attrae e respinge particelle con meccanismi molto complicati, creando scie di particelle (quelle più chiare) oppure di “vuoto” (le striature più scure).

Il tutto è complicato dal fatto che l’orbita del satellite è ellittica ed il satellite, nel suo moto dall’aposaturnio al perisaturnio (rispettivamente il punto più lontano e quello più vicino della sua orbita) trascina dietro di sè le particelle, creando scie chiare, mentre muovendosi dal perisaturnio verso l’esterno fa sì che questa scia si rompa per diventare perciò scura, per mancanza di particelle componenti.

Satellite Dafni

Nell’ultima foto vediamo il satellite Dafni (8km di diametro) nel corso della sua orbita all’interno della Keeler Gap, in pieno anello A. Più o meno al centro della foto, all’interno del solco verticale nero, possiamo vedere un puntino bianco che crea lo scompiglio tra le particelle (molto chiare a destra, verso l’esterno e più grigie verso l’interno) dando origine ad una sequenza di mini-vortici assolutamente deliziosi, che si ripercuotono anche verso il basso, a grande distanza dal satellite stesso. Potete notare che gli effetti delle perturbazioni gravitazionali del satellite in alto sono solo da un lato ed al contrario verso il basso. Assolutamente fantastico è il fatto che la perturbazione avviene in un lato soltanto, mentre quello “di fronte” sembra apparentemente non perturbato!

Invece il puntino luminoso sulla destra al centro è solamente una stella.

Arrivederci al secondo appuntamento con Saturno!

I commenti di questo post sono in sola lettura poichè precedenti al restyling del 2012. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

21 Commenti

  1. magnifico Pierluigi!!
    sembra che ci sia un feeling particolare… Ho giusto preparato anch’io un paio di articoli su Saturno. Cercando proprio di spiegare semplicemente i meccanismi dinamici che legano satelliti ed anelli. Si incastrano perfettamente con i tuoi… E non abbiamo preparato niente in aticipo (magari adesso non ci crede nessuno…. 😕 ). Viva Saturno!!! 😛

  2. Non c’è che dire su Saturno: un Sistema nel Sistema, ancor più di Giove.
    Una meraviglia di questa meravigliosa natura.
    E’ bellissima la dinamica dei mini-satelliti che interagiscono con gli anelli del pianeta ed è bellissimo il fatto che ancora se nescopra di altri.
    Favoloso!

  3. Fantastico…i vortici poi non li avevo mai visti, davvero uno speettacolo!!!

    Ma sti anelli…tra qualche milione di anni è possibile che collassino tutti quanti in un unico pianeta o rimarranno così “per sempre”?

  4. @enzo
    come tutti gli amanti dell’Astronomia, non sono immune dal fascino del pianeta più spettacolare! Ben vengano i tuoi articoli: c’è sempre molto da imparare (per me) e da insegnare su un Sistema solare in miniatura che ogni giorno ci svela i suoi segreti e i propone domande e misteri…
    @Lampo
    giro volentieri la domanda al più esperto enzo!
    @Mario
    in realtà ultimamente non 🙁 si scoprono più tanti satelliti come una volta! Siamo arrivati a quota 61, ma il 60° era stato scoperto nel 2007.
    Ed inoltre l’ultimo satellite è molto piccolo…

  5. @Lampo,
    gli anelli sono soprattutto formati dalla distruzione di satelliti o dalla perdita di polvere dalla loro struttura per micro impatti. I maggiori di Saturno sono probabilmente legati alla distruzione “mareale” di un satellite antico distrutto per essere “sceso” troppo vicino al pianeta (vedi il mio vecchio articolo sulla marea). L’evoluzione di un anello è duplice e dipende dalle condizioni dinamiche dlla zona. Gli anelli tendono noemalmente a dilatarsi per effetto delle collisioni reciproche tra le particelle (di più saprai con il mio primo articolo sui rapporti anelli-satelliti). Alternativamente, se le condizioni lo permettono, un satellite distrutto si può ricomporre nel giro di poche decine di migliaia di anni. Così ha fatto probabilmente la Luna sfruttando la materia espulsa dalla Terra dopo un impatto catastrofico e così ha probabilmente fatto due o tre volte il piccolo Mimas (la sua “vita” collisionale è relativamente corta e non può essere sopravvissuto a lungo senza essere stato distrutto almeno un paio di volte). Le simulazioni al computer lo hanno confermato facilmente. Molti anelli dureranno, altri decadranno, altri si formeranno. Saturno è un sistema estremamente vivo e vegeto, in piena evoluzione.
    Comunque Pierluigi fa il modesto, ma sapeva benissimo come rispondere .. 😉 soltanto che lascia qualche compito ad un vecchio bacucco come me… 😥
    Comunque e sempre: viva saturno!!!

  6. @tutti,
    Chiedo scusa a Pier ed al suo bellissimo articolo, ma, se non si arrabbia, vorrei dire che il fatto che Dafni non perturba la parte destra davanti a lui e la parte sinistra dietro di lui è spiegabile abbastanza facilmente una volta che si è capito il meccanismo delle onde perturbative. Per descriverlo è però necessario fare delle figure e lo rimando al prossimo articolo di spiegazione. basterà dirvi che quelle a destra in basso sono già state perturbate, così come quelle a sinistra ed in alto. Le altre non ancora…. Se volete pensarci vedrete che non è poi molto difficile…ricordate che più si è vicini al pianeta e più veloci si va…. basta già questo per cominciare… 😉 Però non andate a spulciare qua e là…. deve essere farina del vostro sacco!! 😕

  7. E’ fantastico. Non sapevo che i satelitti di Saturno fossero tra gli anelli. Certo non conosco molto bene la morfologia di quest’ ultimi e spero di imparare qualcosa di più.

  8. @enzo
    giuro che non ci arrivo! aspetto con ansia la tua spiegazione: il fatto è che conosco la meccanica e la dinamica dei corpi celesti, ma di perturbazioni conosco quel poco che la letteratura spicciola fornisce… Già tutti i metodi per la risoluzione del problema dei tre corpi per me sono ben al di là della mia portata! Anche perchè sono, sì, ingegnere elettronico, ma purtroppo certe formule, operatori e quant’altro li ho usati e strausati nel campo delle onde elettromagnetiche, nei circuiti elettrici e non in quello che invece mi piace di più, l’Astronomia!
    No, decisamente “so’ dde coccio” (come diciamo qua a Roma), non riesco a capire il perché del comportamento così dicotomico di Dafni: nell’elettromagnetismo un comportamento così di perturbazioni da un lato e non dall’altro non mi risultano molto possibili…
    non vedo l’ora che ci risolvi questo mistero!!
    No, Jakob, non volevo dire “mistero”… guarda ! laggiù c’è un UFO! …
    Meno male … s’è distratto…
    😆 😆 😆

  9. @Pierluigi,
    mi sembra di essere in qualche quiz televisivo… No, al primo e semplice livello di approsimazione, non c’è bisogno di teorie perturbative complicate… basta la forza di gravità….e sapere che le particelle degli anelli sono più piccole del satellite… e poi c’è chi viene spinto e chi no…. Ultimo aiuto già detto prima ma fondamentale: c’è chi ha già avuto e chi deve ancora avere…..
    Tra parentesi, iera ho visto Saviano…ma c’era Voyager: grandi novità? Non vorrei essermi perso qualche spiegazione rivoluzionaria…. 😥

  10. @enzo

    grazie della spiegazione, chiara come al solito… Certo che a vedere le dimensioni degli anelli rispetto a Dafni mi fa pensare che se gli anelli dovessero davvero collassare, il satellite che ne risulterebbe sarebbe grosso quanto un pianeta!

    Comunque, tornando ai vorticini, scusate l’ignoranza ma…nella foto Dafni si muove verso l’alto o verso il basso? O potrebbe essere sia l’una che l’altra ipotesi? Ad un corso mi ricordo che avevamo studiato gli effetti gravitazionale di Prometeo e Pandora che stabilizzavano il piccolo anello tramite azioni gravitazionali sui “granelli” di anello che venivano accelerati o decelerati, quindi immessi su orbite più o meno alte, prima e dopo il passaggio di una delle due Lune… Ma sto Dafni continuo a non capire come faccia a creare i vortici solo da una parte!! 😕

  11. @piellepi

    Mah…mi sa che siamo anche in un pò di +!
    O meglio…mi sa che è uno solo a capire… :mrgreen:

  12. @Lampo e Pier,
    fuochino, fuochino….ha ragione Lampo…basta estendere quel concetto…. Il trucco è sempre lo stesso. Stamattina ho fatto una figura “ad hoc” per daphnis e la inserirò nel prossimo articolo o in quello successivo. ma ormai ci siete…
    Se Saturno è a sinistra, Daphnis DEVE andare verso l’alto!! assolutamente, se no la foto sarebbe … assurda….
    Che bello questo giochino… 😛 😛 😛

  13. @enzo

    ma quando scrivi “quelle a sinistra in alto sono sono già state perturbate” intendi che sono state perturbate al passaggio precedente del satellite? No, mi sa che non ha senso…però non ha neanche senso che riesca a creare vortici così lontano da lui! Sto cavolo di Dafni ad ogni passaggio scompiglia la parte di destra e mette in ordine la parte di sinistra…bah…mi sa che sto facendo casino… 🙁

  14. @Lampo,
    innanzitutto una risposta a una domanda precedente (scusami): gli anelli sembrano enormi, ma sono fatti di materia poco densa e di piccoli grani, per cui sono un po’ come la coda di una cometa: tanto fumo e poco arrosto…
    Su dafni (eh, eh, eh 🙂 ). NON al passaggio precedente…ma tieni conto che c’è chi è già passato e chi deve ancora passare. Ripeto tieni conto delle velocità orbitali e vedrai che è semplice. Scusami, non lo faccio per “boria”, ma solo perchè penso che a volte sia più produttivo arrivarci da soli… Qualcuno (satellite o anello) è già passato e qualcuno non ancora… Ricorda infine che l’azione di dafni si sente solo se è molto vicino, tranne poi durare nel tempo prima di spegnersi del tutto (vortici…). dai, è fatta!!!!

  15. Ma guarda se ho dovuto perdere una mattinata di lavoro…CI SONO!!!

    Le particelle della parte interna dell’anello vanno + velodi di Daphni, quindi nella parte in alto hanno superato il satellite e per quello sono perturbate!!! Mentre le particelle dell’anello esterno sono più lente, quindi quelle dietro (sotto) Daphni sono state superate dal satellite e quindi perturbate!!!

    Forse non mi son spiegato molto bene ma ho capito…

    Ma quindi poi i vortici si ristabilizzano da soli prima di un altro passaggio di Daphni?

  16. WOW
    ho capito pure io! 😉 😉
    E’ vero: le particelle degli anelli percorrono la loro brava orbita intorno a Saturno, con tempi differenti in base alla loro distanza dal pianeta (Keplero docet…).
    Ma che meraviglia! In effetti dopo un po’ di tempo-spazio le particelle ritornano nella loro traiettoria non perturbata… pronte per essere di nuovo perturbate all’approssimarsi dell’incontro con Dafni… Eccezionale!
    Il fatto è che tutto questo non è così intuitivo (come poi invece è, ragonandoci su) perché non ne abbiamo esperienza in altre situazioni… 😯
    Saturno e dintorni mi affascinano sempre di più!
    sorrisosoddisfatto :mrgreen:

  17. Vero…spettacolare davvero!

    Ho appena finito di leggere l’altro articolo di Enzo e direi che lì è spiegato AD HOC…senza possibilità di incomprensioni! 😉

  18. bravissimi!!!!!
    Vedete era veramente semplice… Ovviamente i vortici si formano perchè vi sono poi interazioni tra particelle ed anche perchè il procedimento è un po’ più complicato. Ma il concetto base è questo: un vero gioco di prestigio!!! Prima che Daphnis ritorni nella stessa posizione tutto torna tranquillo, anzi l’anello tende a chiudersi e lui fa proprio da “spazzaneve” …. 😛 😛