Anelli: quasi tutta acqua ghiacciata

I dati forniti dalla Sonda Cassini e dallo spettrometro Vims hanno
finalmente permesso di svelare la composizione di queste strutture. Lo
studio, in parte italiano, su Science

Hanno un'estensione di quaranta miliardi di chilometri quadrati, uno
spessore di circa cento metri, sono potenzialmente infiniti e circondano
uno dei pianeti più grandi del Sistema Solare. Stiamo parlando degli
anelli di Saturno, di cui finalmente conosciamo la composizione grazie
alle immagini e i rilevamenti effettuati dalla Sonda
Cassini. Al 90-95 per cento si tratta di ghiaccio d'acqua puro: dove
le particelle sono più dense, gli anelli risultano più brillanti,
mentre laddove sono più rarefatte, questi appaiono più scuri. Lo studio,
condotto da Jeff Cuzzi, ricercatore della Nasa-Ames,
è stato pubblicato su Science.La storia di questa ricerca comincia
quasi sei anni fa quando, il 6 giugno del 2004, la sonda Cassini
raggiunse il sistema di Saturno, permettendo osservazioni ravvicinate e
da punti di vista privileggiati. "Per esempio - racconta a Galileo
Gianrico Filacchione dell'Inaf-Iasf di Roma, che ha partecipato allo studio -
da Terra possiamo osservare gli anelli nel solo lato illuminato dal
Sole. Grazie alla sonda, invece, è stato possibile osservarli anche con
il Sole di fronte. Questo permette di studiarne la composizione e la
distribuzione: si sfruttano le osservazioni 'contro sole' (in
forward-scattering) per poter mettere in evidenza le particelle più
sottili".

Inoltre, grazie allo spettrometro Vims, i
ricercatori hanno potuto analizzare l'intero spettro elettromagnetico
sia nella campo della luce visibile sia in quello della luce infrarossa.
Il canale per osservare la luce visibile è stato realizzato dall'Agenzia spaziale italiana
(Asi) e le analisi dei dati ottenuti sono state condotte dallo stesso
Filacchione: "Con le informazioni ottenute da Vims, che scinde la luce
visibile e infrarossa in 352 bande di colori, abbiamo ottenuto lo
spettro completo nelle varie zone degli anelli e abbiamo potuto scoprire
che sono per il 95 per cento di acqua”.
Il restante cinque
per cento, però, per Filacchione rapppresenta il dato più interessante:
"Il ghiaccio di acqua puro nello spettro del visibile dovrebbe apparire
di colore bianco o, al massimo, un poco azzurro. Gli anelli di Saturno,
invece, ci appaiono arrossati. La causa è la presenza di alcune
particelle contaminanti che, secondo le nostre ipotesi, possono essere
composti del carbonio o composti del ferro dell'ordine di grandezza di
pochissimi nanometri". I dati smentiscono invece le ipotesi circa la
presenza di anidride carbonica, ammoniaca o metano (composti osservati
in piccole percentuali sulle lune ghiacciate del pianeta).Per gli
astronomi che studiano il Sistema Solare, questo della composizione
degli anelli di Saturno era uno dei misteri più intriganti. Per
svelarlo, i ricercatori hanno dovuto analizzare centinaia e centinaia di
immagini e dati relativi a tutti i quaranta miliardi di chilometri
quadrati di estensione degli anelli. E il lavoro è ancora a metà. La
sonda, infatti, continuerà a orbitare intorno al pianeta fino al 2017,
mandando continuamente nuovi dati e nuove immagini. "Saturno ha superato
da pochi mesi l'equinozio e gli anelli iniziano a inclinarsi
nuovamente", spiega ancora Filacchione: "Potremo quindi studiare un
fenomeno molto particolare, quello degli spokes, una specie di
anomalia". Queste sono formazioni radiali che si trovano a
orbitare sull'anello B, osservate dalle missioni Voyager negli anni
Ottanta. Sono strutture formate da particelle microscopiche e possono
essere osservate solo quando il piano degli anelli si inclina rispetto
al Sole, proprio come sta accadendo in questo momento. "Infine -
conclude Filacchione - studieremo le interazioni dinamiche tra gli
anelli e le lune esterne di Saturno".