Gli anelli di Saturno non finiscono dove pensavamo

Nel 2017 la missione Cassini della NASA si è conclusa con una spettacolare discesa nell'atmosfera di Saturno. Prima del tuffo finale, però, la sonda ha compiuto una serie di passaggi ravvicinati, le cosiddette Orbite del Gran Finale (Grand Finale Orbits, GFO), attraversando più volte la regione compresa tra il pianeta e i suoi anelli. Proprio durante queste manovre estreme Cassini ha raccolto dati che continuano a riscrivere la nostra conoscenza del sistema di Saturno.. La ricerca. Un nuovo studio pubblicato su The Planetary Science Journal rivela che gli anelli del pianeta non sono strutture sottili e rigidamente confinate nel loro piano, come appaiono al telescopio, ma generano un vasto alone di polveri che si estende molto più in alto e in basso rispetto a quanto si pensasse. Grazie al suo Analizzatore di Polvere Cosmica (CDA), Cassini ha campionato particelle sopra e sotto il piano degli anelli, arrivando a distanze fino a circa tre raggi di Saturno (RS).. La sorpresa. Nel corso di 20 orbite, la sonda ha raccolto 1.690 spettri di polvere, poi sottoposti a un'analisi dettagliata. Di questi, 155 sono stati identificati con certezza come particelle minerali, in particolare silicati. La loro distribuzione risulta simmetrica: le polveri sono presenti in quantità simili sia sopra sia sotto il piano degli anelli, formando una sorta di involucro diffuso attorno al sistema principale.. Composizione chimica. L'aspetto forse più inatteso emerge dall'analisi della composizione chimica. I ricercatori hanno scoperto che i silicati rilevati ad alta latitudine hanno una composizione praticamente indistinguibile da quella delle particelle più vicine agli anelli. In entrambi i casi dominano magnesio e calcio, in proporzioni coerenti con quelle cosmiche, mentre il ferro risulta significativamente impoverito. Una somiglianza che gli stessi autori definiscono "sorprendente". «Entro i limiti di precisione del metodo», spiega Simon Linti responsabile della ricerca, «questi granelli di polvere minerale mostrano la stessa composizione, suggerendo che anche i silicati osservati a latitudini superiori a tre raggi di Saturno abbiano origine negli anelli principali di Saturno».. Simulazioni. Ma come possono particelle così piccole allontanarsi tanto dal piano degli anelli? Per rispondere a questa domanda, il team ha effettuato una serie di simulazioni dinamiche, arrivando alla conclusione che le particelle devono essere estremamente piccole — meno di 20 nanometri — e proiettate a velocità elevate, superiori a 25 chilometri al secondo. Un'energia compatibile con gli impatti dei micrometeoroidi, minuscoli frammenti cosmici che bombardano costantemente gli anelli. Secondo i ricercatori, l'aumento della densità di particelle man mano che ci si avvicina al piano degli anelli rafforza questa ipotesi. La maggior parte delle polveri espulse finirebbe rapidamente per ricadere sugli anelli o precipitare su Saturno, mentre solo una piccola frazione riuscirebbe a raggiungere le regioni più lontane, contribuendo alla formazione dell'alone osservato. Il meccanismo più plausibile, spiegano gli autori, sarebbe la condensazione di pennacchi di vapore prodotti dall'impatto dei micrometeoroidi. Questi getti caldi e veloci, raffreddandosi, darebbero origine ai nanosilicati rilevati dalla sonda, spiegando al tempo stesso la carenza di ferro osservata nei campioni.. Un'altra ipotesi. È stata presa in considerazione anche un'ipotesi alternativa: che le particelle provengano dall'esterno del sistema di Saturno, attirate dalla sua gravità. Tuttavia questa possibilità appare meno convincente, perché la composizione della polvere non coincide con quella dei grani di origine provenienti dallo spazio già osservati da Cassini in altre regioni del sistema saturniano. Poiché gli impatti di micrometeoroidi sono fenomeni comuni su scala planetaria, lo studio apre interrogativi più ampi: anche gli anelli di altri pianeti potrebbero essere circondati da aloni invisibili di polvere? E quanto influisce questa dinamica sulla loro evoluzione nel tempo? Domande che mostrano come, a distanza di anni dalla fine della missione, Cassini continui a svelare nuovi e inattesi segreti del "Signore degli Anelli" del Sistema Solare..