Saturno e i suoi anelli – parte 3

In questi primi mesi del 2009, Saturno si trova in una posizione della sua orbita direttamente nei pressi del nodo e dunque nel corso del suo lungo anno (che dura circa 29 dei nostri) sta passando il periodo dell’equinozio: per un bel po’ di tempo gli anelli sono quasi di taglio non solo rispetto alla Terra, ma anche rispetto al Sole, in tempi leggermente differenti.

Questa particolare configurazione degli anelli proiettano su Saturno un’ombra “unica”, quasi una linea parallela all’equatore ed in questo periodo succedono soprattutto degli eventi che si potevano soltanto ipotizzare, ma che nessuno mai finora aveva avuto modo di osservare, data l’estrema esiguità del fenomeno: sto parlando del fatto che solo in questo periodo, con questa geometria di Sole, Saturno, anelli e satelliti, questi ultimi proiettano la propria ombra sugli anelli!

Questa è proprio la primizia, perchè normalmente succede invece che i satelliti proiettino la propria ombra perfettamente circolare sulla coltre di nubi del pianeta: su Giove tali mini-eclissi sono molto frequenti, mentre su Saturno sono un po’ più rare e meno evidenti. Il filmato a fianco (che è stato realizzato a partire da 24 fotografie) immortala dunque questa situazione, velocizzata rispetto alla durata vera di circa un’ora: l’ombra è quella del satellite Epimeteo e si sposta attraverso l’Anello A.

Nella figura a fianco ho cercato di descrivere la geometria della situazione, con un disegno assolutamente non in scala. Nella parte superiore si vede come viene generata un’ombra molto allungata del satellite sull’anello (come se fosse considerato solido, quasi come un disco), mentre nella parte inferiore vediamo che di solito, data l’alta inclinazione dei raggi solari l’ombra del satellite non tocca mai nè Saturno nè tantomeno gli anelli. In realtà la situazione è molto più complicata, con un gioco di inclinazione dei raggi solari e delle ombre particolarmente difficile da rappresentare.

Nel filmato a fianco invece è coinvolto il satellite Prometeo: dal momento che l’obiettivo della telecamera è sempre puntato sul satellite, ecco che sembra di vedere un motoscafo correre avanti ed indietro in un lago, lasciando dietro di sè una scia che genera delle increspature nelle acque calme del lago stesso! In realtà invece il satellite, quando nel suo moto intorno a Saturno raggiunge l’aposaturnio(il punto più lontano della sua orbita ellittica), allora si avvicina tanto all’Anello F da perturbarne le particelle componenti, allontanandole dall’anello stesso e creando una fascia scura (un cosiddetto streamer). Dato che l’anello è più esterno, le particelle viaggiano più lentamente e questo streamer sembra allontanarsi da Prometeo, mentre in realtà è lui che corre di più (nel filmato, si muove verso destra).

Dopo circa 15 ore Prometeo (dopo aver effettuato un giro completo intorno a Saturno) ritorna al suo aposaturnio e si ritrova nuovamente nei pressi dell’Anello F: lo streamer di prima (più lento) è rimasto indietro di circa 3 gradi ed allora Prometeo ne crea un altro un po’ più avanti, lungo l’orbita dell’anello stesso. Questo processo si ripete parecchie volte, ad ogni passaggio successivo di Prometeo nei pressi dell’aposaturnio, tanto che in alcune osservazioni sono stati contati fino a 10-15 streamer consecutivi. Dopodiché succede che i primi streamer creati, i più vecchi, lentamente si disgregano non più direttamente perturbati da Prometeo e le particelle ritornano al loro posto lungo l’anello, sotto l’influenza gravitazionale naturale, quella di Saturno, combinata con quella dell’altro satellite pastore Pandora che già abbiamo avuto modo di conoscere nel primo appuntamento.

Nel disegno qui a lato ho cercato di rappresentare (con un disegno fuori scala!) quello che succede dopo una decina di passaggi di Prometeo al suo aposaturnio. Lo streamer più vecchio (il 1°) sarà il primo a scomparire quando si formerà l’11°. Al successivo passaggio si ripeterà la creazione di un nuovo streamer con la scomparsa di quello più vecchio!

Avete notato che la parte centrale del filmato sembra essere corrotta? Niente affatto! In realtà è proprio il periodo di tempo in cui Prometeo e l’Anello F passano attraverso l’ombra di Saturno!

Chiudo questa terza parte con una coppia di satelliti che abbiamo già imparato a conoscere ed apprezzare, Giano e Epimeteo (quest’ultimo protagonista del primo filmato). Si tratta di quei due satelliti già incontrati che sono legati da una stranissima conformazione gravitazionale, che fa sì che ogni 4 anni si scambino di posizione, con un andamento per i due semiassi maggiori delle orbite assolutamente strano e che è stato oggetto di un gran numero di interventi (miei e di Enzo) successivamente all’articolo citato!! Mi piace veramente tanto quel complicatissimo e ondivago diagramma, ora che ne ho sviscerato tutti i più profondi segreti! Ve lo propongo in diretta, in tutto il suo contorto fascino.

Tornando dunque al filmato ecco i due satelliti ripresi da vicino per un tempo pari a 11 minuti, mentre si muovono minacciosi ma anche guardinghi ad una certa distanza dall’Anello F.