I satelliti più vicini a confronto

Giove, gli anelli e i satelliti

Eccoci dunque ad analizzare Giove e qui balzano subito agli occhi le prime sorprese! Guardate Giove com’è grande in proporzione alla Terra e ai satelliti geostazionari! Questo già lo sapevamo, non per niente Giove è il pianeta gigante per eccellenza, il più grande del sistema solare, ma quanti di voi hanno mai soppesato bene il fatto che il suo raggio è più di 10 volte quello terrestre? Non trovate che anche in questo caso un’immagine valga più di mille parole, in questo caso cifre?!

Se proseguiamo verso destra vediamo che sono indicati cinque anelli e quattro orbite tratteggiate, alquanto mischiati: più distante invece, l’orbita tratteggiata più a destra è quella del satellite Io, che è il primo (il più interno) dei quattro satelliti medicei. Ma torniamo indietro ad analizzare la sequenza di anelli e satelliti.

Dapprima si incontra l'”anello alone” (Halo Ring) , seguito dall'”anello principale” (Main Ring), in mezzo al quale viaggiano Metis e Adrastea. Poi c’è l'”anello Tenue” (Gossamer Ring) che è suddiviso in tre parti: la “parte di Amaltea”, fino al satellite omonimo, la “parte di Tebe”, fino al corrispondente satellite ed infine l'”Estensione di Tebe”, al di là del satellite Tebe. Il primo anello ha una forma toroidale e c’è da aggiungere che si tratta di anelli molto scuri e difficili da vedere (sono stati individuati solo dalle sonde Voyager): sono tutti formati da residui e polveri molto rarefatti.

la Luna e Io a confronto

Ecco dunque un fatto al quale difficilmente si pensa (confesso che neanche io ci avevo mai pensato!): praticamente fino alla distanza della Luna, intorno a Giove ci sono 4 anelli e ben 5 satelliti (Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe ed Io). Quest’ultimo ha un raggio solo di poco più grande della Luna. Nella figura soprastante potete vedere la differenza di aspetto tra la Luna ed Io, visti dalla superficie del pianeta attorno a cui ruotano: pensate se al posto della Luna ci fosse Io… Altro che serate al chiar di Luna: penso che ci sarebbe poco di romantico al chiar di Io…

Nella figura che segue invece ho riportato in scala gli altri satelliti più vicini a Giove: ecco come effettivamente si vedrebbero. Vedrebbero? Ma che dico! Praticamente sarebbero tutti invisibili!

la Luna, Io e glia altri

Comunque andando ora ad analizzare Saturno, vedremo che si avrà un sovraffollamento inimmaginabile di anelli e satelliti. E sto parlando solo di una distanza pari a quella che separa la Luna dalla Terra! Ma sicuramente l’avrete già intuito guardando la figura…

Saturno e i suoi anelli

Sempre dalla figura, vediamo ora che la situazione da Saturno è completamente differente, ancora più complessa e strana. Anche di questo francamente non mi ero mai reso conto: un conto è vedere tantissime fotografie spettacolari, un altro conto è vedere il paragone con altre situazioni!

La figura evidenzia che gli anelli di Saturno (che vengono tutti indicati con lettere maiuscole) si estendono praticamente fino ad una distanza pari a quella della Luna: altro che lo spazio vuoto che c’è tra la Terra ed il nostro satellite! Ma le sorprese non finiscono qui: sempre in questa distanza, in orbita attorno a Saturno ci sono la bellezza di 17 satelliti, ognuno dei quali ha praticamente una sua storia! Analizziamo nel dettaglio questa serie di oggetti!

Dapprima incontriamo tre anelli: prima l'”anello D” (molto rarefatto e tenue), poi l'”anello C” (anche questo molto poco luminoso, composto com’è di materiali scuri) e poi ancora l'”anello B” (decisamente il più luminoso dei tre e formato da una seri innumerevole ed impressionante di anelli minori, del tutto invisibili da Terra).

All’improvviso si incontra una zona sgombra di materiale, molto larga, che è la famosissima Divisione di Cassini: è posta ad una distanza tale che le particelle che vi dovrebbero trovarsi vengono viceversa respinte a causa della risonanza con il satellite Mimas (che trovate un bel po’ più distante da Saturno).

Poi all’improvviso inizia l'”anello A”: è l’anello più brillante del pianeta Saturno ed al suo interno abbiamo la sorpresa di trovare un satellite, il primo di una lunga teoria.

Si tratta di Pan, il più vicino a Saturno, che percorre la sua orbita in una zona sgombra di materiale, la cosiddetta “Encke gap”, praticamente una corsia vuota. Il satellite viene dunque detto “pastore” in quanto confina e tiene a bada le particelle impedendole di percorrere una traiettoria dove lui ha la sua influenza gravitazionale. Questa caratteristica è stata scoperta solo negli anni ’90: si conosceva la lacuna di Encke (scoperta nel 1888 da Keeler), ma non si sapeva il motivo per cui esistesse.

Poi si incontra la “Keeler gap” creata e mantenuta pulita dal satellite Dafni (nella figura non sono riuscito a disegnarlo a causa del sovraffollamento di righe, frecce e scritte!). Anche Dafni è dunque un satellite pastore.

L'”anello A” subisce una repentina interruzione quando si incontra la Divisione di Roche, che lo separa dall'”anello F”: in essa viaggiano ben due satelliti, Atlante e Prometeo. Francamente non sono riuscito nè ad indicare la divisione, nè a disegnare le orbite dei satelliti! Già il disegno è complesso così com’è…

Successivamente si incontra l'”anello F”, molto stretto, tenuto insieme gravitazionalmente dall’attrazione di Prometeo dal lato interno e da Pandora dal lato esterno: entrambi i satelliti sono dunque i pastori di un unico anello! Propongo nuovamente l’animazione vista qualche tempo fa, formata da più foto della sonda Cassini, dove si vede proprio l’effetto gravitazionale dei due satelliti sulle particelle, con formazione di stranissimi canali. Veramente fantastico!

Incontriamo ora una zona di calma apparente, solcata da due satelliti, Giano ed Epimeteo, che condividono il loro percorso con un debole anello, scoperto dalla sonda Cassini nel 2006: ma la cosa particolare dei due satelliti è che sono co-orbitanti, cioè viaggiano quasi esattamente alla stessa distanza da Saturno. Inutile dire che essendo in risonanza non potranno mai scontrarsi!

Successivamente incontriamo l'”anello G”: poteva essere questo un anello banale? No! Infatti nella sua complessa struttura contiene un arco (li ritroveremo poi su Nettuno)! Si tratta appunto di un arco di circonferenza, di una lunghezza pari ad un sesto della circonferenza totale dell’anello! E’ stato calcolato che questo arco è mantenuto al suo posto a causa della complicata risonanza 7:6 del solito Mimas. Si pensa che questo arco sia formato da particelle di ghiaccio, mentre il resto dell’anello G è formato da polveri e detriti.

Dopo poco inizia l'”anello E”, il più largo di tutti gli anelli di Saturno, che è formato da materiale ghiacciato e polveroso, composto da particelle microscopiche. Subito vicino al suo bordo incontriamo il più volte citato Mimas, che come visto è una specie di “Attila” che dove passa lui non fa crescere più l’erba…

Poi incontriamo Metone, Antea e successivamente Pallene: quest’ultimo, lungo la sua orbita, “mantiene” un debole anello (scoperto nel 2006) formato da polvere e detriti scagliati in orbita da impatti di meteoroidi sulla superfice di Pallene stesso. In questo caso il satellite non è certo un pastore! Ma guardate la natura come è strana e come sono complicati i meccanismi legati alla gravitazione!

Stando sempre all’interno dell’anello E, incontriamo ora Encelado, noto fin dal tardo ‘700, dato che era stato scoperto nell’anno della rivoluzione Francese.

Continuando ad allontanarci, incontriamo tre satelliti (Teti, scoperto addirittura nel 1684 e gli altri due, Telesto e Calipso, scoperti nel 1980), che hanno una particolarità unica (direi!) se non fosse presente anche per i successivi tre satelliti (Dione, anche lui scoperto nel 1684 e altri due, Elena e Polluce, scoperti rispettivamente nel 1980 e nel 2004): la particolarità consiste nel fatto, assolutamente imprevisto, che sono co-orbitanti (a tre a tre), con in più la particolarità spettacolare che Telesto e Calipso da un lato e Elena e Polluce dall’altro, effettuano la loro orbita intorno a Saturno proprio nei punti Lagrangiani L4 ed L5 rispettivamente di Teti e Dione. Assolutamente incredibile!

Ricordo che i punti lagrangiani si trovano a 60° di longitudine prima e dopo il satellite principale, nella sua stessa orbita.

Siamo arrivati dunque alla fine dell’anello E…

Che viaggio meraviglioso, pieno di oggetti con caratteristiche sempre differenti! Grazie a Stellarium, vi posso mostrare una foto spettacolare (ma nulla a che vedere con quelle che ci fornisce ogni giorno la sonda Cassini!) in cui si vede Saturno, i suoi anelli e solo alcuni dei satelliti citati, da un punto di osservazione su Giapeto. Nella figura notiamo che in realtà gli anelli che si vedono sono solamente fino all'”anello G”, mentre l'”anello E” non compare. Vediamo invece il satellite Pan percorrere il suo binario vuoto e si vedono anche Mimas e Teti.

Ma il nostro viaggio prosegue…