gli anelli di saturno

gli anelli di saturnoattualmente (giugno 2017), la sonda cassini sta effettuando una serie di immersioni nell’ampia lacuna che separa saturno dai suoi anelli per rilevare maggiori informazioni sulla loro composizione e meccanica. i tuffi previsti saranno in tutto 22; il primo è avvenuto il 26 aprile scorso e l’ultimo è stato programmato per il 15 settembre prossimo. la sonda è in viaggio interplanetario da circa 20 anni. il 1° luglio 2004, dopo circa sette anni dal lancio, entrò nell’orbita di saturno e, alla fine di quello stesso anno, il veicolo d’atterraggio huygens si staccò dal mezzo per dirigersi verso titano, che venne raggiunto di lì a poco. huygens penetrò poi nell’atmosfera della luna, registrando una serie di dati chimici, e si posò sulla sua superficie continuando con la registrazione e la trasmissione dati. quello che è rimasto della sonda attorno a saturno è invece il suo modulo orbitale. diversamente dal landìrio_ huygens, l’orbìlio_ cassini non atterrerà sulla superficie di saturno – tra l’altro sconosciuta – ma, girerà soltanto attorno al pianeta e sorvolerà tra gli anelli più interni e nel tratto rado che separa questi dal corpo celeste. nel suo ultimo tuffo, poi, impatterà con l’atmosfera di saturno e verrà completamente distrutto.
gli anelli di saturno non costituiscono una massa compatta, bensì friabile. essi sono composti da una miriade di frammenti diacciòsi#, rocciosi e pulverulenti, che possono misurare da un millesimo di millimetro a qualche chilometro di lunghezza. furono scoperti per la prima volta nel 1655 dall’astronomo e fisico olandese christiaan huygens, ma già lo scienziato italiano galileo galilei aveva vagamente osservato le insolite prominenze dell’astro, tant’è che, in una lettera indirizzata a johannes von kepler nel 1610, aveva definito triplice (tergeminum) il pianeta più remoto (altissimum planetam, ossia saturno). anche gli altri pianeti gassosi dello svàrgo_ – giove, urano e nettuno – sono provvisti di strutture anulari, più opache, però, e alcune di esse più sottili, altre più diffuse e simili ad aloni. in particolare, gli anelli di nettuno furono creduti dapprima degli àrcora# per le occultazioni stellari che ne celavano una parte, ma poi si appurò che si trattava di fasce chiuse, come tutti gli altri.
a una prima analisi, gli scienziati contarono tre anelli attorno a saturno, indicandoli con le prime lettere dell’alfabeto: a, b e c. l’anello a è il più esterno ed è ampio circa 14600 km; l’anello b ha un’ampiezza di circa 25600 km ed è il più vasto. esso è anche il più splendente, essendo composto prevalentemente da frammenti di ghiaccio, che rifrangono la luce solare. il terzo anello, il c, è quello più vicino a saturno e misura 17000 km circa. successivamente ne furono scoperti altri quattro, al di là e al di qua di quelli già noti e anch’essi furono indicati mediante lettere: d, e, f e g.
gli anelli sono separati da zone più rarefatte, dove i frammenti di roccia e ghiaccio, che costituiscono massicciamente le strutture anulari, sono più ridotti. queste zone sono chiamate dagli scienziati divisioni. la più grande divisione è quella che separa gli anelli a e b e misura circa 4600 km. fu scoperta nel 1675 dall’astronomo italiano giovanni domenico cassini, da cui prese poi il nome (e da cui ha preso il nome lo stesso modulo orbitale attorno a saturno). ulteriori ricerche da terra e con l’ausilio della missione robotica cassini-huygens hanno rilevato la presenza di divisioni anche all’interno delle stesse anèlla#: l’armilla a è a sua volta composta da altri due anelli, separati tra loro dalla divisione di encke, ampia circa 320 km. via via che lo studio delle strutture anulari di  saturno si arricchisce di dati si scoprono nuove divisioni e, quindi, nuovi anelli, dacchè quello che prima veniva considerato un unico sciame clastico, è risultato poi essere un composto. similmente, anche dall’analisi delle divisioni, dapprima ritenute pressocchè sgombre da detriti, si giunge alla scoperta di nuovi anelli. ora sappiamo che gli anelli di saturno non sono soltanto sette, ma molti di più; alcuni estremamente sottili, ma compatti e ben definiti, altri molto diffusi e atàrei_. in definitiva, più si approfondisce l’analisi di un anello più si scorgono in esso delle divisioni; e più si studia una divisione più si notano in essa degli anelli; fino a quando probabilmente non si vedrà nelle zone rarefatte soltanto un agitato polverio che orbita con moto ondoso.
uno dei fattori che ha portato alla creazione delle divisioni è l’azione dei cosiddetti satelliti pastori. queste particolari lune orbitano attorno a saturno sullo stesso piano degli altri detriti che costituiscono gli anelli ed essendo molto più grosse – pur rimanendo nell’ordine di pochi chilometri di lunghezza (alcune, tuttavia, sono più grandi) – spazzano via tutto quello che incontrano nella loro rivoluzione, creando così un solco e sospingendo gli altri frammenti più minuti lungo i bordi degli anelli adiacenti. si è anche osservato, come nel caso di prometeo che circola nei pressi dell’anello f, che queste lune non solo respingono col loro moto il pietrisco che gli si para davanti, ma trascinano con sè anche un po’ di quello che si lasciano dietro. durante il loro percorso, i satelliti pastori si arricchiscono così, per impatto e per trascinamento, di minerali e ghiaccio, soprattutto nella zona equatoriale. alcuni di loro hanno un aspetto rotondeggiante con un’unica protuberanza a disco nel mezzo, rassomigliando in questo modo proprio a saturno coi suoi anelli; solo che il pianeta è in gran parte gassoso temporalesco e i suoi anelli sono frantumati, mentre queste lune e il loro disco costituiscono un’unica massa pietrificata.
i satelliti pastori sono chiamati anche guardiani (quest’ultimo termine richiama, tra l’altro, lo stesso senso etimologico della parola satellite, che deriva dal latino sătelles, che vuol dire guardia del corpo, scorta – ma anche bandito, complice). io chiamo queste lune pure satelliti verriènti o solo verriènti (dal latino verro, io trascino, spazzo, e anche io traccio un solco, rado) o satelliti colligènti o solo colligènti (dal latino collĭgo (infinito collĭgĕre), io raccolgo, ammasso, mi tiro addosso, trattengo).
da soli, i satelliti verrienti non possono spiegare compiutamente la creazione delle divisioni. alcune di queste sono molto ampie, ben oltre il solco tracciato dalle lune. gli astronomi ipotizzano allora che ci siano altri verrienti, la cui azione congiunta con quella dei satelliti già noti spiegherebbe il modellamento di fasce rarefatte tanto vaste. tuttavia, gli scienziati sanno che, per quanto ci possano essere altri colligenti da scoprire, questi non possono da soli aver creato tutti quegli squarci tra gli anelli.
per come la vedo io, il sistema di anelli di saturno rassomiglia un po’ alla stratificazione delle rocce sedimentarie del pianeta terra. come queste sono costituite da banchi di minerali compattati tra loro, così anche il glarèico_ disco attorno a saturno è composto da una serie di strati addossati gli uni sugli altri; e come tra i banchi della litosfera terrestre si frappongono fasce tabulari a densità ridotta (dette giunti), similmente anche tra gli anelli intercorrono fasce suborizzontali ad alta porosità, che sono le divisioni. invece una differenza tra le due stratificazioni è nella loro velocità: quella delle rocce terrestri è molto più lenta di quella degli anelli. ciò non vuol  dire, però, che il disco di saturno vari nella composizione con altrettanta velocità, ma anzi si è visto che la distribuzione dei detriti è piuttosto stabile.
le divisioni quindi sono, alla pari degli anelli, degli strati, solo più fluidi e meno detritici di quelli. la differenza di densità tra gli anelli e le divisioni, oltre che tra gli anelli stessi e le divisioni stesse, potrebbe spiegarsi con la diversa composizione degli elementi (polveri, rocce, ghiacci) e con l’azione pressoria o centrifuga che saturno esercita su di loro. la differenza chimica e massiva dei detriti potrebbe portare a una migrazione di quelli più massicci verso le regioni più remote del disco, mentre vorticherebbero in prossimità di saturno soprattutto frammenti microscopici e più madrosi. in generale, si è osservato che gli anelli interni sono costituiti da elementi più piccoli di quelli che orbitano negli anelli più esterni. per esempio, l’anello d, quello più vicino a saturno, è composto prevalentemente da particelle grandi qualche centesimo di millimetro; l’anello c, che segue, presenta molti frammenti grandi anche qualche centimetro (alcuni arrivano fino a 2 metri); l’anello b, invece, è costituito da una moltitudine di frammenti più grandi, che possono arrivare a misurare anche qualche chilometro. questa differenza di massa tra i detriti dei vari anelli, per cui i più massivi si dispongono nelle regioni più lontane da saturno, potrebbe tuttavia non essere spiegata tramite una sorta di decantazione planetaria; semmai, la vicinanza all’astro potrebbe impedire l’agglomeramento di grossi frammenti per via del suo moto vorticoso. vi è una zona, infatti, in prossimità dei corpi celesti, detta limite di roche, nella quale un secondo corpo celeste non potrebbe mantenere la propria coesione, ma si sbriciolerebbe per le forza di marea esercitate dal primo. gli anelli prossimi a saturno quindi, orbitando nelle vicinanze del limite di roche, presentano una composizione molto fine in quanto risentono maggiormente della frizione esercitata dalla rotazione del pianeta.
la forza centrifuga di saturno, o quella pressoria, potrebbe inoltre addensare il disco equatoriale degli anelli, facendo ammassare i frammenti gli uni sugli altri; ciò porterebbe a numerose collisioni tra loro e alla costituzione per accrescimento di grossi asteroidi e altri detriti, i satelliti verrienti, che nel loro circolo farebbero così breccia nelle brecce del disco.