Saturno è decisamente più luminoso di quanto dovrebbe essere dopo una vita di oltre 4 miliardi di anni. Deve seguire sicuramente una cura per ringiovanire. Sì, ma quale? Finalmente si è risolto il mistero. Strati di gas generati da instabilità nelle zone più interne del gigante si oppongono alla fuga del calore interno e lo mantengono ben più caldo del previsto. Per molto tempo si era pensato che Saturno avesse una sorgente addizionale di energia (quale, però?) e invece la soluzione è molto più semplice, anche se inaspettata: mantiene il calore solo perché non riesce a raffreddarsi.
Il calore non viene trasportato dal meccanismo convettivo su larga scala ma è trasportato lentamente e parzialmente dalla diffusione attraverso strati diversi di gas che avvolgono l’interno del pianeta. Un corpo ancora caldo è di conseguenza anche  luminoso. Precedentemente, per spiegare la luminosità si pensava a fenomeni peculiari, come una pioggia di elio che non si era mischiato all’idrogeno atmosferico.
Questo sistema di raffreddamento a strati è stato osservato anche negli oceani terrestri dove l’acqua più calda e salata si trova sotto uno strato di acqua più fredda e meno salata. Quest’ultima rallenta e limita la trasmissione del calore attraverso le correnti ascensionali. Insomma, gli interni dei giganti planetari sono probabilmente più semplicemente complicati o complessamente semplici di quanto non si pensasse. Tanto per cambiare…
Molto interessante
Domanda: è solo un caso che questa stratificazione sia presente solo su Saturno e non sugli altri pianeti gassosi?
Ciao,
Alex.
Grazie alla sonda cassini? Magari se mettessero in orbita attorno a Giove "qualcosa di simile" si scoprirebbero le stesse cose. (magari con attaccato qualcosa che atterri su europa
)
Perdonatemi il demente gioco di parole
Europa è un obbiettivo prioritario per le future missioni europee ed americane, speriamo che possano fare qualche sonda come Cassini insieme. Sarebbe bella una missione congiunta Cina, Europa, S.U. con vari moduli sganciabili.
Non capisco però perché non dovrebbero innescarsi fenomeni convettivi, stante che in un corpo di consistenza gassosa o liquida le instabilità che danno loro origine nei modelli di laboratorio si verificano presto.
Mi vien da pensare solo a strati di densità e chimismo abbastanza marcatamente differente.
Se no "non mi torna"...
Poi non stupirti delle valutazioni negative...
Ci facevano vedere al liceo un esperimento: una sorta di acquario che aveva da un lato a metà altezza una fessura lunga quanto il lato con una guarnizione di tenuta.
Ai lati e in fondo, dentro, dei sottili appoggi che permettevano di tenervi appoggiata - dopo averla infilata dalla fessura - una sottile lastra di vetro da 2 mm.
Si riempiva l'"acquario" di una soluzione di acqua distillata e anilina in quantità precisa, colore arbitrario vivace, che ne so, gialla. Ma solo sino all'altezza della lastra, con molta precisione. Poi si infilava la lastra, con cura; si finiva di riempire con cautela con altra acqua e anilina con stessa concentrazione ma di colore diverso, che so, blu.
Si lasciava tutto in pace per un bel po'; poi con mooolta attenzione si sfilava lentamente ma con regolarità di movimento la lastra di vetro, quasi tutta (gli ultimi millimetri no, se no restava la fessura scoperta).
Se i due liquidi avevano la stessa temperatura, iniziava con una lentezza esasperante una sorta di microsmescolamento nella zona di confine, che diveniva meno netta e definita, e – ovviamente – verde (mescolanza di pigmenti). Col passare del tempo, lo strato sfumato vedre cresceva sempre più, ma se il tutto era fermo immobile, all’ombra, protetto da vibrazioni e fonti di calore restava anche dopo giorni un fondo giallo e uan superficie blu, che sfumavano circa a mezza altezza l’uno nell’altro con una “fascia intermedia” non netta di verde gradato.
Se lo stesso esperimento lo si faceva con acqua gialla sotto a 25°C e acqua blu sopra a 15°C, all’inizio partiva lo stesso processo, ma quasi subito si formavano ampie ondulazioni, e tosto iniziavano a “precipitare” grosse protusioni di acqua fredda blu verso il fondo, mentre da ogni ondulazione verso l’alto del giallo si protendeva un “gocciolone” in continuità con la base che andava verso la superficie, nel tentativo di redistribuire tutto il liquido con la parte più fredda (e densa, l’acqua distillata ha la massima densità a +4°C circa) sotto, e quella più calda sopra. Durante questo processo di trasferimento di calore con spostamento fisico di materiale, detto convezione, ovviamente non essendo liquidi immiscibili avvenivano anche smescolamenti che snaturavano quasi del tutto l’originaria distinzione fra colori; tutto assumeva una generalòe colorazione sul verde, ma con un tono più freddo - verso il turchese - sotto, e con un tono più caldo – diciamo un verde citrino – sopra; col tempo, i liquidi finivano per rimescolarsi del tutto e la temperatura si pareggiava su un valore circa intermedio fra le due temperature di origine.
Perciò l'idea che in un pianeta sostanzialmente gassoso (almeno sino a profondità degna davvero di nota) questi smescolamenti apparentemente non siano così efficaci, ipotizzando comunque una dispersione di calore verso l'esterno a partire da un interno caldo - memoria termica delle condizioni di formazione e del riscaldamento dovuto per forza di cose alla compressione del materiale che collassava progressivamente su se stesso verso un centro di massa per la mutua attrazione gravitazionale - mi sorprende molto.
Così va meglio?