NOTIZIARIO ANNO VIII - NUMERO 25
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Immagine 1 - Ripresa a colori del pianeta inquadrato dal Telescopio Spaziale Hubble
(Hubble Space Telescope). In quest'immagine si osserva il complesso
sistema di bande atmosferiche, disposte però, rispetto a Giove, in regolari fasce parallele l'una all'altra. Occasionalmente si formano
cicloni che contrastano con il colore della superficie delle nuvole più alte. La struttura ciclonica, osservata alle medie latitudini
nella parte sopra gli anelli, si creò nell'estate del 1998, durando alcuni mesi. |
Come gli altri giganti gassosi, Giove, Urano e Nettuno, non ha una superficie solida ed è composto per il 75% d'idrogeno e il 25% d'elio i quali, a grandi profondità, diventano liquidi per le enormi pressioni cui sono sottoposti, e in più tracce di acqua, metano ed ammoniaca. Esso possiede probabilmente anche un piccolo nucleo di metallo e roccia, il tutto circondato dalla densa atmosfera.
Anche Saturno, come Giove, sembra avere una sorgente interna di energia che gli fa emettere circa 2,2 volte più energia di quella che riceve dal Sole. Probabilmente si tratta della lenta contrazione gravitazionale del pianeta, che produce un riscaldamento dello stesso: il suo nucleo ha una temperatura di circa 12.000 gradi. Si pensa che la maggior parte dell'energia in eccesso venga prodotta dal meccanismo di Kelvin-Helmholtz, come nel caso di Giove. In comune con Giove ha anche un campo magnetico di polarità inversa rispetto a quello terrestre.
La superficie visibile, di colore giallastro, è ricca di nubi di colore blu pallido e bruno, disposte in bande parallele come quelle di Giove, ma più pallide; la loro struttura è dovuta ai venti che soffiano prevalentemente lungo linee di latitudine costante, ma sono agitate da turbini, meno intensi di quelli che interessano Giove.
Immagine 2 - Ripresa a colori del pianeta inquadrato dalla sonda Cassini: vi si osserva il complesso sistema di bande atmosferiche, disposte però, rispetto a Giove, in regolari fasce parallele l'una all'altra e il sottilissimo sistema degli anelli. Occasionalmente si notano delle irregolarità come cicloni e filamenti di gas. Il dettaglio di questa ripresa, e delle prossime che la sonda ci manderà, non ha precedenti (fonte NASA/ESA). |
Immagine 3 - Ripresa a colori del pianeta inquadrato dal Telescopio Spaziale Hubble
(Hubble Space Telescope). |
Gli astronomi hanno osservato grandi macchie chiare (o nubi) sull'atmosfera di Saturno, che credono siano tempeste ed hanno determinato che in queste, i venti possono raggiungere ben i 1.800 km all'ora. Per confronto si vedano i corrispondenti uragani su Giove e gli uragani su Nettuno. Nell'immagine sopra si vede un'enorme nuvola bianca, creatasi nell'estate del 1994, ma che già quattro anni prima era stata preceduta da una simile. La sonda Cassini, appena entrata in orbita (nell'estate 2004) attorno al pianeta ha trasmesso fra le prime immagini una formazione nuvolosa vista con un dettaglio mai raggiunto prima.
Saturno orbita attorno al
Sole ad una distanza media di 1.429 milioni di Km,
con un periodo di 29,5 anni terrestri. L'orbita è inclinata di circa 2 gradi e mezzo sull'eclittica e compie una rotazione sul suo
asse, inclinato di 25,33 gradi rispetto alla perpendicolare al piano orbitale, in sole 10 ore e 39 minuti. Immagine 4 - A sinistra potete vedere una ripresa del sistema d'anelli di Saturno,
inquadrato dalla sonda spaziale Voyager nel 1980 (fonte
NASA). Si osservano di profilo e un inclinati per evidenziarli maggiormente; in questa ripresa si sono esaltati i colori e il contrasto
per facilitare la visione della loro struttura. Sino all'esplorazione (anche se breve) dei Voyager 1 e 2, si riteneva che solamente
Saturno disponesse di un sistema d'anelli. Succesivamente pure attorno a Urano, Giove e
Nettuno si sono scoperti sistemi d'anelli complessi.
Immagine 5 - A destra c'è una nuova ripresa degli anelli (fatta nel 2004) dalla sonda Cassini; la differenza con
l'altra immagine, presa un quarto di secolo prima dalla Voyager, è lampante! Cliccandola ingrandirete l'immagine a 565 x 600 pixel. (fonte NASA/ESA/ASI) Immagine 6 - Immagine mozzafiato a colori del sistema degli anelli di Saturno effettuata
dalla sonda spaziale Cassini nel
giugno 2005. Non prendiamo nemmeno in considerazione la vecchia immagine del Voyager qui sopra a sinistra, ma anche rispetto all'immagine
di un anno fa della stessa Cassini questa presenta dei dettagli incredibili, con una ricchezza di particolari nel mostrare l'abbondanza
di particelle negli anelli o la loro rarefazione all'interno delle divisioni o delle lacune da lasciare a bocca aperta. Mai il sistema
degli anelli di Saturno era stato ripreso così dettagliatamente.
Il sistema di anelli, pur non essendo
unico nel Sistema Solare (ne sono provvisti pure
Giove ,
Urano e
Nettuno), è tuttavia il più maestoso e il più
luminoso. Esso è compreso tra 170.000 Km e 285.000 Km dal centro del pianeta e il suo spessore è di solo un chilometro e mezzo, mentre
i singoli sottoanelli hanno una larghezza media d'un centinaio di km. Dalla Terra sono visibili i due anelli più larghi, detti
A e B,e uno più tenue, detto anello C. Immagine 7 - Alcune delle più belle riprese a colori del pianeta furono effettuate
dalla sonda spaziale Voyager il 21 luglio 1981, quando
la navicella spaziale si trovava a 33,9 milioni di km dal pianeta. Immagine 8 - Ripresa a falsi colori del pianeta inquadrato dalla sonda spaziale
Voyager 2 nel 1981 (fonte NASA/JPL/Voyager).
Si osservano la superficie gassosa e il complesso sistema di anelli che circondano il pianeta. Immagine 9 - Ripresa del pianeta fatta dal Telescopio Spaziale Hubble (HST) il 22 marzo 2004
(fonte STScI / NASA / ESA / University of Arizona). La missione Cassini-Huygens è un progetto di
cooperazione di NASA-National Aeronautics and Space Administratio, ESA-European Space Agency e ASI-Agenzia Spaziale Italiana (Italian Space Agency).
Il Jet Propulsion Laboratory è una divisione del the California Institute of Technology di Pasadena, responsabile delle missioni per conto della NASA's Science
Mission Directorate di Washington, D.C (USA). L'orbiter della Cassini e le sue due camere di ripresa a bordo furono disegnate, sviluppate e assemblate al JPL. Il gruppo di
analisi delle immagini (imaging team) ha sede allo Space Science Institute di Boulder, Colorado.
L'anello più esterno, detto F , è composto
di due anelli sottili e relativamente luminosi, intrecciati al punto che sembrano esserci dei "nodi", che potrebbero essere addensamenti
di particelle tenuti insieme da piccoli satelliti ancora sconosciuti, chiamati tecnicamente "satelliti pastore", oppure mini satelliti
anch'essi sconosciuti.
Ogni 14 anni Saturno viene a trovarsi in posizione tale rispetto alla Terra che gli anelli risultano di
taglio e sembrano quasi scomparire. Precedentemente accadde nel 1966 e nel 1979-80, quando l'attraversamento fu singolo mentre,
per tre volte di seguito nell'arco di pochi mesi, esso avvenne nel 1995-96, il 22 maggio, l'11 agosto e l'11 febbraio. A tal
riguardo si legga la Saturn's Ring Plane Crossings, uno dei testi presenti nel sito internet delle Press release dell'
Hubble Space Telescope. Immagine 11 - Riprese a colori del pianeta inquadrato dal Telescopio Spaziale
Hubble (Hubble Space Telescope) nell'arco di un quinquennio; si
vede chiaramente la variazione dell'inclinazione degli anelli, fatto evidenziato anche dalle riprese dei soci del CAST. L'attraversamento del piano degli anelli da parte della Terra l'ultima volta
avvenne il 22 maggio 1995, l'11 agosto 1995 e l'11 febbraio 1996 (e visibile nell'immagine qui sotto). (fonte STScI).
Per vedere l'immagine in alta definizione cliccate Hubble Heritage
(3000 x 2400 pixel; ha una dimensione di 373 KB, ma vederla vale veramente la pena!) Immagine 12 - Ripresa in bianco e nero del pianeta inquadrato dal Telescopio Spaziale
Hubble (Hubble Space Telescope) l'11 agosto 1995, proprio
nella sera in cui anche noi mostrammo il pianeta al pubblico di Talmassons. Sulla sinistra si notano tre dei "satelliti pastore",
alcuni dei quali vennero scoperti con questa e altre riprese similari. L'attraversamento del piano degli anelli da parte della
Terra avvenne il 22 maggio 1995, l'11 agosto 1995 e l'11 febbraio 1996.
Gli anelli sono costituiti da un gran numero di particelle solide, principalmente cristalli di ghiaccio, con
una certa percentuale di silicati e forse grani di ferro di origine meteoritica, ciascuno dei quali ruota attorno al pianeta su una
propria orbita. Alcuni grani potrebbero essere ricoperti di ghiaccio secco, cioè anidride carbonica ghiacciata. La loro dimensione
tipica varia tra i centimetri e qualche metro, anche se sono presenti alcuni piccoli asteroidi grandi alcuni chilometri. Hanno una
riflettività piuttosto alta, per questo tipo di struttura, con un'albedo compresa tra 0,2 e 0,6.
La nascita del sistema di anelli è fondamentalmente sconosciuta, anche se viene ipotizzato che queste particelle
derivino dalla frantumazione di piccoli satelliti di Saturno, giunti al di sotto del limite di Roche e disgregatisi a causa dell'intensa
forza mareale esercitata dal pianeta. Un altro meccanismo per la loro formazione potrebbe essere quello della loro acquisizione a
causa d'impatti meteoritici o altro, come la discesa nel pozzo gravitazionale del pianeta della polvere interplanetaria (per le
particelle più piccole). Un fatto è però certo: essi sono relativamente recenti, in quanto la loro vita media si stima in circa 100
milioni d'anni. Dato però noi li osserviamo adesso, le ipotesi sono due: o abbiamo la fortuna di osservare il pianeta proprio mentre
c'è questa meraviglia che gli ruota intorno, che però è un'ipotesi ad hoc, oppure essi si riformano costantemente, reintegrando i
granelli precipitati nel pozzo gravitazionale planetario. La seconda ipotesi sembra quella più vicina alla realtà, pertanto sembra
probabile che il pianeta smembri regolarmente, ogni cento milioni d'anni circa, un piccolo asteroide che precedentemente era un satellite naturale del pianeta con un'orbita
vicina al limite di Roche. la suddivicione degli anelli è alquanto complessa.
Una grande tempesta che ha interessato l'emisfero settentrionale del pianeta con gli anelli dal dicembre 2010 a quasi tutto il 2011. La si può vedere in due
video rilasciati dell'Agenzia Spaziale Europea, i quali sono rintracciabili in queste due pagine: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/After-effects_of_Saturn_s_super_storm_shine_on e
http://spaceinvideos.esa.int/Videos/2012/10/Looking_down_on_Saturn_s_storm.
Il sistema planetario consta di 60 satelliti
ufficialmente censiti dall'Unione Astronomica Internazionale, i più vecchi dei quali hanno ricevuto un nome proprio: Atlas,
Calipso, Dione, Enceladus, Epimetheus, Helene, Hyperion, Iapetus, Janus, Mimas, Pan, Pandora, Phoebe, Prometeus, Rhea, Telesto, Tethys
e Titano.
Il più grande tra tutti in satelliti del sistema è
Titano che, per dimensioni, è il secondo satellite del Sistema Solare, dopo Ganimede) (satellite di Giove);
è più grande dei pianeti Mercurio e
Plutone. Come Giove fu
esplorato dai Pioneer 10 e 11 (1977), dal Voyager 1 (lanciata il 5 settembre 1977, lo raggiunse il 5 marzo 1979), Voyager 2 (lanciata il 20 agosto 1977, prima del Voyager 1,
lo raggiunse il 9 luglio 1979) e dalla Galileo (dalla fine del 1995 al settembre 2003), con la Cassini che effettuò un flyby e lo riprese il
30 dicembre 2000, così Saturno fu esplorato dal Pioneer 11 (1979), dal Voyager 1 (12 novembre
1980) e dal Voyager 2 (25 agosto 1981). La sonda Voyager 1 esplorò da vicino il
satellite Titano nel 1980, ma non riuscì a studiarne la superficie, in quanto si presentò nascosta da
una fitta coltre di nubi. La navicella Cassini, che fu lanciata nell'ottobre 1997, ha
raggiunto Saturno nel giugno 2004 e vi è entrata in orbita all'inizio di luglio. Nell'arco di soli sei mesi ha fornito una notevole messe d'informazioni scientifiche e
immagini di altissima qualità. Ha studiato per la prima volta molti dei satelliti del pianeta e nel corso della missione li visiterà tutti quanti. Il 25/12/2004 essa
liberò la sonda Huygens, che il 14 gennaio 2005 discese nell'atmosfera del satellite
per prima volta nella storia e ne toccò la superficie, raccogliendo dati sulla sua chimica e fisica ed immagini per tutto il tragitto e altri 153 minuti dopo l'atterraggio.
E' stata l'impresa più importante e difficile mai tentata su un satellite europeo, coronato da un successo strepitoso e soddisfacendo tutti gli ordini di missione. Motivo
di soddisfazione maggiore è quello che una parte importante e diretta della missione è stato a carico nostro: infatti oltre alla NASA (con JPL in prima fila e
varie università) c'erano l'European Space Agency (ESA), il consorzio di 15 paesi europei fra i quali l'Italia ha un peso rilevante, e l'ASI, l'Agenzia
Spaziale Italiana che ha costruito vari sistemi di supporto importanti e uno strumento. Da questa missione ci si attendeva una comprensione del pianeta simile a quella
che la Galileo ha permesso di ottenere con Giove e i presupposti dopo i primi sei mesi di missione ci sono tutti.
Immagine 17 - Ripresa a colori di Titano inquadrato dalla sonda spaziale
Voyager 1 nel 1980 (fonte NASA). Immagine 18 - Ripresa a colori di Titano inquadrato telescopio spaziale Hubble nel settembre 2002. Il miglioramento della risoluzione, rispetto all'immagine del Voyager osservabile qui a fianco, è notevole, ma se le confrontiamo con le riprese della sonda Cassini esse sono decisamente "scarse" (fonte HSTScI).
Titano ha sempre interessato gli astronomi, a causa delle sue condizioni chimico-fisiche. Infatti il satellite possiede un'atmosfera di tipo planetario, densa e ricca d'azoto e idrocarburi (in particolare metano e etano); gli elementi ricchi di carbonio sono i costituenti degli amminoacidi necessari allo sviluppo della vita.
Esiste una complessa interazione tra gli anelli di Saturno e i suoi satelliti: questi ultimi hanno l'effetto
di stabilizzare gravitazionalmente l'insieme degli anelli, e creano in essi delle disomogeneità e delle strutture di tipo radiale.
Alcune coppie di satelliti, Mimas-Tethys, Enceladus-Dione e Titano-Hyperion interagiscono gravitazionalmente
creando risonanze fra i loro periodi orbitali: ovvero, i periodi stanno tra loro in rapporti di numeri interi: il periodo di rivoluzione
di Mimas è metà di quello d Tethys, quello di Enceladus è la metà di quello di Dione, quello di Titano è i 3/4 di quello di Hyperion.
Non solo, Mimas è responsabile della risonanza gravitazionale che tende a svuotare la zona di spazio che contraddistingue la
Divisione di Cassini, con lo stesso meccanismo con il quale si formano le Kirkwood Gaps nella Fascia Principale
degli asteroidi. Invece la luna Pan è collocata all'interno della Divisione di Encke; il suo effetto gravitazione tende a far
fuggire le particelle che transitano nei suoi pressi, riallontanando verso il pianeta quelle che giungono dall'interno e sospingendole
nuovamente verso l'esterno quelle che provengono dall'esterno.
Immagine 21 - A sinistra potete vedete il satellite Febe (Phoebe) ripreso l'11 giugno
2004 dalla sonda Cassini; è stato il primo corpo
del sistema di Saturno ad esser stato studiato in dettaglio dalla missione. Dalle prime analisi potrebbe essere un oggetto
EKO, cioé un corpo prevalentemente ghiacciato che originariamente si
trovava in un'orbita ellittica con semiasse maggiore superiore a quello di Plutone; sarebbe il primo ad essere studiato in dettaglio.
La ripresa fu fatta durante il primo fly-by col satellite, da una distanza di soli 13.377 km; la scala dell'immagine è di soli 80 m/pixel.
Cliccando l'immagine l'ingrandirete a 565 x 823 pixel (fonte NASA/JPL/Space Science Institute) Immagine 22 - A destra potete vedere il satellite Iperione (Iperion) ripreso il 10 dicembre
2004 dalla sonda Cassini; è uno dei piccoli satelliti di Saturno e uno dei più irregolari dell'intero sistema solare: ha
una dimensione massima di 266 chilometri (165 miglia). La ripresa fu ottenuta in luce visibile dalla "narrow angle camera" della sonda,
da una distanza di 3 milioni e mezzo di km (corrispondenti a 2,2 milioni di miglia) e quando l'angolo (fase) fra Sole-Iperione-Cassini
era di 68°. Nella scala dell'immagine un pixel corrisponde a 21 km (13 miglia); è stata migliorata la sua visibilità aumentando la
luminosità d'un fattore 2 e il contrasto. Cliccando l'immagine l'ingrandirete a 516 x 646 pixel (fonte NASA/JPL/Space Science Institute) Immagine 23 - A sinistra potete vedete il satellite Rea (Rhea) ripreso al "primo
quarto" il 1° novembre 2004 dalla narrow-angle camera della sonda Cassini da una distanza di 1 milione e 600 mila km. Con 1.528 km è il secondo satellite
per diametro del sistema di Saturno, ha una superficie brillante totalmente craterizzata, almeno nella porzione qui illuminata
dal sole (che ha in alto il polo nord). La scala dell'immagine corrisponde a circa 10 km/pixel e qui il contrasto è stato
esaltato per rendere più facile la visione della superficie craterizzata. (fonte NASA/JPL/Space Science Institute) Immagine 24 - A destra potete vedere il satellite Dione (Dione) ripreso in luce visibile
il 27 ottobre 2004 dalla narrow-angle camera della sonda
Cassini da una distanza di 1,2 milioni di chilometri. Il satellite ha un diametro di 1.118 km e la sua superficie è
attraversata da un complicato sistema di rigature chiare. L'emisfero mostrato in quest'immagine è il lato opposto alla direzione di
moto della luna nella sua orbita. L'immagine dev'essere ruotata per mostrare il polo nord in alto; la scala della ripresa è di 3,5
km/pixel. (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).
Come tutte le lune scoperte negli ultimi decenni, anche quelle individuate nel 2000 sono irregolari, del tipo di
Phoebe, l'unica che si conoscesse precedentente. Hanno orbite
ellittiche con semiassi maggiori di parecchi milioni di chilometri, le quali vengono percorse in periodi che vanno da 1,2 a 3,6 anni.
Questo lavoro è partito solo l'anno precedente alla scoperta, pertanto non si può escludere che future survey
portino un altro copioso bottino di nuovi satelliti, specialmente se il team potrà disporre di strumenti con diametro maggiore. Il
lavoro attuale del gruppo è indirizzato all'acquisizione di nuovi dati astrometrici, volti ad una migliore determinazione dei parametri
caratterizzanti le lune già individuate, sia per affinare i parametri orbitali, che per escludere al 100% che si tratti di asteroidi di
passaggio, cosa (a quanto sembra) già accertata. I parametri dimensionali indicano, in base ai valori scelti per l'albedo (stimata) e
la distanza (misurata), una lunghezza dell'ordine delle decine di chilometri. Sarà da stabilire se i corpi siano ellissoidi triassiali
oppure corpi irregolari; in questo caso è possibile che alcuni siano pezzi originatisi dalla frammentazione conseguente un impatto tra
corpi più grandi.
Saturno fu visitato per la prima volta dalla sonda Pioneer 11 nel 1979, ma gran parte di ciò che sappiamo sul
suo conto è stato scoperto dai Voyager nel periodo
1980-81. Come detto precedentemente, la prima missione spaziale da allora è la Cassini, che ha raggiunto il pianeta nel giugno 2004, immettendosi in orbita nel luglio 2004;
da essa si prevede d'incrementare moltissimo le conoscenze del sistema, in particolare del satellite Titano col rilascio della sonda Huygens. La discesa nell'atmosfera prima e l'atterraggio sulla superficie di Titano poi, nel gennaio 2005, ci daranno una serie di dati di valore inestimabile,
mai avuti prima di allora. Già le prime immagini e misure sul satellite
Phoebe hanno mostrato le potenzialità della missione, ma le elaborazioni delle ultime riprese sono veramente da mozzare
il fiato. Per queste riprese si legga la pagina successiva e le future.
Nota: S/2000 S3, scoperto da Gladman Brett-Kavelaars J.J. il 2000/10/26, si è appurato essere in realtà Epimetheus.
Ringraziamento: tutte le pagine dei satelliti sono state fatte in collaborazione con il socio Beppino Ponte, il quale ha
eseguito le ricerche dei dati e preparato le schede base, che poi io ho impaginato e integrato con altro testo, aggiungendo i links e le immagini.
Ricerche concluse tra il 2004 e la primavera 2005 hanno permesso di scoprire altre decine di satelliti ruotanti attorno a Saturno; queste nuove "lune" hanno
portato il loro numero totale a 50. Saturno era però stato "scalzato" da Giove dalla
prima posizione come pianeta col maggior numero di satelliti naturali (fin dall'estate del 2002). Le ricerche conclude nell'estate 2004 hanno però portato
il numero dei satelliti di Giove a 60. Casualmente anche Saturno ha raggiunto tale cifra con le scoperte fatte durante le ricerche concluse nell'estate 2007,
pertanto entrambi i pianeti annoverano ad oggi 60 satelliti naturali.
N.B.: la distanza viene calcolata dal centro di Saturno al bordo dell'anello.
Il nostro socio Paolo Beltrame ci ha proposto un viaggio virtuale alla scoperta di particolari sempre più minuti di Saturno
; io sottopongo alla vostra attenzione una versione modificata per il web dello stesso viaggio.
Se guardate il cielo ad occhio nudo, per 8 mesi dell'anno potrete vedere Saturno come una "luce" brillante che splende fra le stelle.
Con un potente binocolo o un piccolo telescopio (ad esempio da 200 mm di diametro) potrete vedere gli anelli del pianeta:
http://www.castfvg.it/sistsola/saturno/satu16.jpg.
Con un telescopio di media o grande dimensione (ad esempio da 500 a 5000 mm di diametro) potrete vedere, a vari stadi di definizione,
la Divisione di Cassini che separa l'anello A dall'anello B:
http://www.castfvg.it/sistsola/saturno/satu18.jpg.
Se aggiungete una webcam a un telescopio di almeno 100 mm di diametro, disponendo di un buon seeing (e vi date da fare per ottenere buone immagini) cominciate a vedere anche la sottilissima Divisione di Encke: http://www.castfvg.it/sistsola/saturno/satu22.jpg.
Inutile dire che con il telescopio spaziale Hubble (che costa 2.000.000.000 $, corrispondenti a circa 10 miseri dollari a
contribuente) ve ne darà un'immagine molto più definita di entrambe:
http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2004/18/images/a/formats/web_print.jpg.
La missione Cassini, del costo di circa 3.000.000.000 $, in orbita attorno a Saturno può fare di meglio e mostrarvi la Lacuna di
Keeler, ancora più sottile di quella di Encke:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06509.jpg (la divisione "grossa" è la Encke, la Keeler è quella sottilissima).
Ma quello che forse solo alla Nasa pregustavano era di trovarci dentro un satellite che quando passa ci fa le onde!!!!!
fonte http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/image-details.cfm?imageID=1522.
Con l'avvento delle sonde automatiche, delle quali la Cassini ne è la più sofisticata che ha raggiunto questo pianeta, si sono studiati gli anelli con un dettaglio senza precedenti, e si è appurato che essi ruotano sempre dalla stessa parte: questo è un fatto
ormai acquisito. Si è visto che l'anello interno gira sempre più velocemente di quello esterno, per cui sembra che uno vada da una
parte e uno dall'altra (rotazione apparentemente contraria). Il satellite pastore che si trova dentro una lacuna o divisione ruota anch'esso sempre dalla stessa parte ma, stando dentro una divisione, ha una velocità intermedia rispetto alle parti adiacenti dei due
anelli che divide. E' quindi più lento rispetto alla parte interna dell'anello e più veloce rispetto alla parte esterna e questo
provoca le "onde" nelle particelle che compongono gli anelli di Saturno, come si può vedere nell'immagine qui sopra del satellite
pastore che insiste nella divisione di Keeler.
Dal 1º luglio 2004, con l'entrata in orbita di Saturno della sonda Cassini, è cominciato il vero e proprio lavoro della missione. L'elevatissimo numero d'immagini proposte
da NASA/ESA/ASI, che congiuntamente hanno realizzato la sonda, m'impedisce di continuare ad inserire gli aggiornamenti a questa pagina, in quanto diverrebbe molto oneroso il
suo scarico per chi non disponesse di linee a larga banda (ISDN come minimo o ADSL). Pertanto ho preso la decisione di aggiungere singole pagine per ogni aggiornamento e di
inserire i loro links qui sotto, in ordine cronologico di pubblicazione. Questo permetterà anche di visionare le singole pagine senza dover scaricare ogni volta questa, che
comunque continuerà a venir aggiornata con i nuovi dati ricavati dalla misione Cassini e con le immagini più belle ottenute delle camere della sonda. Il primo aggiornamento
riguarderà naturalmente il fly-by della Cassini con Titano e vi mostrerò le prime immagini della sua superficie riprese da qualche migliaio di chilometri d'altezza.
Aggiornamenti su Titano (31/01/2010)
Bibliografia: Viaggio nel Cosmo, The Nine Planets, l'Astronomia (si ringraziano gli autori e editori)
Riscrittura completa dell'articolo, integrazioni, aggiunta delle immagini e adattamento web: Lucio Furlanetto
Altri siti internet da visitare:
Saturno è il più schiacciato tra i pianeti del
Sistema Solare (circa il 10%): il diametro equatoriale è di 120.536 Km mentre quello polare di soli 108.728 Km.
Questo è dovuto, come nel caso di Giove, alla bassa densità e alla rapida rotazione del pianeta, che è schiacciato sotto l'effetto della forza centrifuga; ha infatti la densità minore di tutti i pianeti pari 0,7 g/cm
La massa del pianeta è pari a quasi 570.000 miliardi di miliardi di tonnellate (5.688 * 1029 g), cioè 95 volte quella terrestre e la sua albedo è pari a 0,47.
Con l'avvento delle webcam anche le nostre riprese sono
molto migliorate, ma ovviamente restano sempre ad un livello molto inferiore.
Raccomando caldamente di cliccare l'immagine per vederla a tutta apertura a 2945 x 500 pixel. (fonte NASA/ESA/ASI).
Tra i primi due c'è una divisione, detta di Cassini, in onore dell'astronomo che la scoprì nel 1675. L'anello A
presenta al suo interno, in un'altra parte, la divisione di Encke, più stretta della Cassini e difficile da vedere
se il telescopio ha un piccolo diametro. In realtà già la sonda Pioneer 11 aveva rivelato che ognuno di questi anelli è composto
da migliaia di anelli più sottili, come in un disco musicale
solcato da innumerevoli incisioni. Le immagini riprese dalle successive Voyager 1 e 2 hanno confermato la situazione, arricchendo
il panorama del sistema planetario con immagini molto belle e ricche di nuovi dettagli, che stanno impegnando i ricercatori del Jet
Propulsion Laboratory e degli altri istituti di ricerca da un ventennio a questa parte. Non passa praticamente anno senza che
vengano comunicate nuove scoperte.
Gli anelli D e E sono invece molto deboli, in particolare quest'ultimo, è pertanto sfuggono alla possibilità d'osservazione amatoriale;
addirittura è difficile da osservare persino con i grandi strumenti a terra. Ora che il telescopio spaziale Hubble mappa regolamente
tutti i pianeti (con la sola esclusione di Mercurio, troppo vicino prospetticamente al Sole), possiamo osservare pure le modificazioni
geometriche degli anelli di Saturno e, pertanto, studiarli con angoli d'incidenza dei fotoni solari diversi, in modo da carpire
continuamente nuove informazioni.
Anche in questa ripresa si osservano le macchie scure sopra l'anello B, alla sinistra del pianeta, mentre in basso si notano tre
dei satelliti minori, i quali proiettano le loro ombre sulla superficie degli strati di nuvole (in pratica sulla "superficie" del
pianeta starebbero avvenendo tre eclissi solari contemporaneamente (fonte NASA/JPL/Voyager).
Impostata negli anni ottanta del XX secolo, partì nell'ottobre 1997 dal Kennedy Space Center (Cape Canaveral-Florida, USA), con rotta verso Saturno ed i suoi satelliti
principali, ed è stata dedicata all'astronomo italiano Gian Domenico Cassini, che nel 1675 studiò Saturno e scoperse 4 dei satelliti del pianeta. Il modulo di
discesa su Titano, Huygens, è una vera e propria navicella autonoma ed è stata dedicata all'astronomo olandese del XVII secolo che scoprì il più grande
satellite di Saturno. Entrambe le missioni sono state già un successo totale.
In quei momenti si rendono visibili i satelliti che hanno orbite molto vicine al piano degli anelli e, pertanto, l'11 agosto 1995
organizzammo a Talmassons una serata per mostrare tale peculiare configurazione.
In questa inquadratura si può anche notare il forte schiacciamento polare del pianeta, dovuto alla sua elevata velocità rotazionale
(fonte STScI).
Nel 1995-96, in concomitanza con l'ultimo attraversamento del piano orbitale degli anelli, il Telescopio Spaziale Hubble ha rivelò
quattro nuovi oggetti che sono satelliti in precedenza sconosciuti, mentre altri vennero scoperti da vecchie riprese dei Voyager
riprocessate con nuove tecniche d'elaborazione d'immagine. Quelli scoperti nel 2000 sono una decina e sono ancora da designare
ufficialmente; una prossima riunione della Commissione Designazioni dell'Unione Astronomica Internazionale (IAU) provvederà a tale riguardo.
Quest'ultimo blocco venne individuato in più sessioni osservative e in particolare il 26 ottobre 2000 (S/2000 S1, S2, S3, S4), il
18 novembre 2000 (S/2000 S5 e S6), il 7 dicembre 2000 (S/2000 S7, S8, S9 e S10). Molti altri piccoli satelliti restano ancora da
scoprire e buone prospettive, per fare ciò, si hanno con l'arrivo della sonda Cassini, la quale disporrà di camere di ripresa di avanzata concezione.
La temperatura superficiale di Titano è circa -178 gradi. Si pensa che vi sia dell'etano liquido, con del metano disciolto. La pressione alla superficie è di 1,60 atmosfere, prossima quindi a quella terrestre (una volta e mezza maggiore). Dopo l'atterraggio della sonda Huygens nel gennaio 2005, ora si sà che sulla superficie del satellite sono presenti laghi liquidi di metano e iceberg di sostanza ghiacciate, in quanto la temperatura superficiale è prossima al punto di congelamento/liquefazione del metano. Le misure della sonda effettuate durante la sua discesa nell'atmosfera, hanno mostrato una complessa atmosfera/superficie, con varie zone tipiche delle paludi lacustri e dei delta fluviali terrestri, anche se al posto dell'acqua liquida e del ghiaccio d'acqua là sono presenti il metano, l'etano e l'ammoniaca.
Come già visto per i nuovi satelliti di Giove, anche quelli di
Saturno si dividono in due categorie, associati a orbite dirette oppure
retrograde. La strategia di ricerca adottata dal gruppo di
Brett Gladman non si differenzia molto da quella impiegata dai colleghi hawaiiani e, caso curioso, il diametro dei due telescopi
impiegati (uno alle Hawaii, mentre questo è il MPG dell'ESO) è lo stesso: 2,2 m.
Il punto focale da stabilire è quello di determinare qual'è il più lontano punto d'attrazione gravitazionale di Saturno: fin dove
si spinge il campo attrattivo del pianeta? Cioé, fin dove il suo campo gravitazionale predomina su quello del Sole e quello di
Giove? I calcoli matematici indicano una sfera d'influenza che si estende sino a 2°,5 dal pianeta, ovviamente vista dalla
Terra; però di questa regione la survey, alle magnitudini richieste dal diametro dei corpi cercati, deve interessare solo il
grado e mezzo più esterno, in quanto nella regione compresa nel primo grado d'arco la luminosità di Saturno è eccessiva ed
ostacola l'indagine.
Ritornando alla stima sull'albedo, assumendo che le piccole lune siano corpi ghiacciati ricoperti di polveri, esse rifletterebbero solo
un ventesimo della luce incidente la loro superficie, quindi sarebbero scure tanto quanto il carbone (approssimativamente avrebbero
un'albedo di 0,05). Nel caso che le loro superfici risultassero più brillanti, si dovrebbe abbassare la stima del loro diametro d'un
fattore proporzionale all'inverso della radice quadrata dell'albedo.
Satelliti di Saturno
Nome
Diametro medio
Massa
Raggio orbitale medio
Periodo orbitale
Data scoperta
Scopritore
Nome italiano
Gruppo mitologico
Saturno XVIII
Pan
35×35×23 km
2,7×1015 kg
133 583 km
0,575 giorni
1990
Showalter
Pan
Saturno XXXV
Daphnis
7 km
?
136 505 km
0,59537 giorni
2005
Porco
Dafne
(S/2005 S1)
Saturno XV
Atlas
40×20 km
?
137 670 km
0,6019 giorni
1980
Terrible
Atlante
05 S/2004 S4 140.170 3-5 ====== sonda Cassini 2004 (S/2004 S4)
06 S/2004 S6 140.760 3-5 ====== sonda Cassini 2004 (S/2004 S6)
Saturno XVI
Prometheus
145×85×62 km
2,70×1017 kg
139 350 km
0,6130 giorni
1980
Collins
Prometeo
Saturno XVII
Pandora
114×84×62 km
2,20×1017 kg
141 700 km
0,6285 giorni
1980 Collins
Pandora
Saturno XI
Epimetheus
144×108×98 km
5,60×1017 kg
151 422 km 0,6942 giorni
1980
Walker
Epimeteo
(S/2004 S3)
Saturno X
Janus
196×192×150 km
2,01×1018 kg
151 472 km
0,6945 giorni
1966
Dollfus
Giano
Saturno LIII
Egeone
500 m
?
167 500 km
0,80812 giorni
2009
Egeone
Saturno I
Mimas
397 km
38,0×1018 kg
185 520 km
0,942422 giorni
1789
Herschel
Mimante
Saturno XXXII
Methone
3 km
?
194 000 km
1,01 giorni
2004
Charnoz-Brahic-Porco
Metone
(S/2004 S1)
Saturno XLIX
Anthea
2 km
?
197 700 km
1,04 giorni
2007
Antea
Saturno XXXIII
Pallene
4 km
?
211 000 km
1,14 giorni
2004
Charnoz-Brahic-Porco
Pallene
(S/2004 S2)
Saturno II
Enceladus
499 km
7,30×1019 kg
238 020 km
1,370218 giorni
1789
Herschel
Encelado
Saturno XIII
Telesto
34×28×36 km
?
294 660 km
1,887802 giorni
1980
Reitsema
Telesto
Saturno III
Tethys
1 060 km
6,22×1020 kg
294 660 km
1,887802 giorni
1684
Cassini
Teti
Saturno XIV
Calypso
34×22×22 km
?
294 660 km
1,887802 giorni
1980
Pascu
Calipso
Saturno XII
Helena
36×32×30 km
?
377 400 km
2,736915 giorni
1980
Laques
Elena
Saturno IV
Dione
1 118 km
1,05×1021 kg
377 400 km
2,736915 giorni
1684
Cassini
Dione
Saturno XXXIV
Polydeuces
13 km
4×1013?? kg
377 400 km
2,736915 giorni
2004
Charnoz-Brahic-Porco
Polluce
(S/2004 S5)
Saturno V
Rhea
1 528 km
2,49×1021 kg
527 040 km
4,5175 giorni
1672
Cassini
Rea
Saturno VI
Titan
5 151 km
1,35×1023 kg
1 221 850 km
15,94542 giorni
1655
Huygens
Titano
Saturno VII
Hyperion
410×260×220 km
1,77×1019 kg
1 481 100 km
21,27661 giorni
1848
Bond
Iperione
Saturno VIII
Iapetus
1 460 km
1,88×1021 kg
3 561 300 km
79,33018 giorni
1671
Cassini
Giapeto
Saturno XXIV
Kiviuq
16 km
3,3×1015 kg
11 365 000 km
1,2298 anni
2000/11/18
Gladman-Kavelaars
Kiviuq
Gruppo Inuit (S/2000 S5)
Saturno XXII
Ijiraq
12 km
1,20×1015? kg
11 442 000 km
1,2361 anni
2000/11/18
Gladman-Kavelaars
Ijiraq
Gruppo Inuit (S/2000 S6)
Saturno IX
Phoebe
220 km
4,00×1018 kg
12 944 300 km
-1,5009 anni
1899
Pickering
Febe
Gruppo Nordico
Saturno XX
Paaliaq
22 km
?
15 199 000 km
1,8806 anni
2000/10/26
Gladman-Kavelaars
Paaliaq
Gruppo Inuit (S/2000 S2)
Saturno XXVII
Skathi
8 km
3,10×1014? kg
15 647 000 km
-1,9956 anni
2000/12/07
Gladman-Kavelaars
Skadi
Gruppo Nordico (S/2000 S8)
Saturno XXVI
Albiorix
32 km
2,10×1016? kg
16 404 000 km
2,1451 anni
2000/12/07
Gladman-Kavelaars
Albiorix
Gruppo Gallico (S/2000 S11)
Saturno XXXVII
Bebhionn
6 km
?
16 950 000 km
2,25 anni
2004
Sheppard-Jewitt-Kleyna?
Bebhionn
Gruppo Gallico
Saturno XLVII
Skoll
6 km
17 610 000 km
-2,3792 anni
2006
Skoll
Saturno XXVIII
Erriapo
10 km
7,60×1014
17 616 000 km
2,3871 anni
2000/10/26
Gladman-Kavelaars
Erriapo
Gruppo Gallico (S/2000 S10)
Saturno LII
Tarqeq
7 km
?
17 910 600 km
-2,44 anni
2007
Tarqeq
Gruppo Inuit
Saturno LI
Greip
6 km
18 105 000 km
-2,4778 anni
2006
Greip
Gruppo Nordico
Saturno XXIX
Siarnaq
40 km
?
18 160 000 km
2,4452 anni
2000/10/26
Gladman-Kavelaars
Siarnaq
Gruppo Inuit
Saturno XLIV
Hyrrokkin
8 km
18 217 125 km
-2,4970 anni
2004
Sheppard-Jewitt-Kleyna?
Hyrrokkin
Saturno XXI
Tarvos
15 km
2,70×1015
18 247 000 km
2,5342 anni
2000/10/26
Gladman-Kavelaars
Tarvos
Gruppo Gallico (S/2000 S4)
S/2004 S 13
6 km
?
18 450 000 km
-2,48 anni
2004
Gruppo Nordico
Saturno L
Jarnsaxa
6 km
18 600 000 km
-2,5791 anni
2006
Jarnsaxa
Gruppo Nordico
S/2004 S17
4 km
2,60×1013
18 600 000 km
-2,70 anni
2004
Sheppard-Jewitt-Kleyna
Gruppo Nordico
Saturno XXV
Mundilfari
7 km
2,10×1014
18 722 000 km
-2,6048 anni
2000/12/07
Gladman-Kavelaars
Mundilfari
Gruppo Nordico (S/2000 S9)
Saturno XXXVIII
Bergelmir
6 km
?
18 750 000 km
-2,76 anni
2004
Bergelmir
Gruppo Nordico
S/2006 S 1
6 km
18 981 135 km
-2,6558 anni
2006
Saturno XXXVI
Ægir
6 km
?
19 350 000 km
-2,81 anni
2004
Aegir
Gruppo Nordico
Saturno XXXI
Narvi
7 km
4,90×1015? kg
19 370 700 km
-2,7558 anni
2003/02/05
Sheppard-Jewitt-Kleyna
Narvi
Gruppo Nordico (S/2003 S1)
36 S/2004 S15 18.750.000 7 2,60×1014 Sheppard-Jewitt-Kleyna 2004
38 S/2004 S10 19.350.000 6 2,60×1014 Sheppard-Jewitt-Kleyna 2004
S/2004 S 12
5 km
?
19 650 000 km
-2,87 anni
2004
Sheppard-Jewitt-Kleyna?
Gruppo Nordico
Saturno XXXIX
Bestla
7 km
?
19 650 000 km
-2,88 anni
2004
Bestla
Gruppo Nordico
Saturno XXIII
Suttungr
7 km
2,10×1014? kg
19 666 700 km
-2,8192 anni
2000/12/17
Gladman-Kavelaars
Suttungr
Gruppo Nordico (S/2000 S12)
Saturno XL
Farbauti
5 km
?
19 800 800 km
-2,95 anni
2004
Farbauti
Gruppo Nordico
S/2004 S7
6 km
2,60×1014? kg
19 800 000 km
-3,02 anni
2004
Sheppard-Jewitt-Kleyna
Gruppo Nordico
Saturno XLIII
Hati
6 km
?
19 950 000 km
-2,96 anni
2004
Gruppo Nordico
Saturno XXX
Thrymr
7 km
?
20 810 300 km
-3,07 anni
2000
Gruppo Nordico
Satelliti di Saturno
Distanza Diametro Massa
N° Satellite (km) (km) (kg) Scopritore Data Nome italiano
-- --------- -------- ------ ------- ---------- ----- -------------
40 S/2004 S18 19.650.000 7 4,10×1014 Sheppard-Jewitt-Kleyna 2004
43 S/2004 S16 22.200.000 4 7,70×1013 Sheppard-Jewitt-Kleyna 2004
S/2006 S 3
6 km
21 132 000 km
-3,13 anni
2006
Saturno XLI
Fenrir
4 km
?
22 200 000 km
-3,48 anni
2004
Fenrir
Gruppo Nordico
Saturno XLII
Fornjot
6 km
?
22 200 000 km
-3,71 anni
2004
Gruppo Nordico
Saturno XLVIII
Surtur
6 km
22 290 000 km
-3,39 anni
2006
Saturno XLV
Kari
7 km
22 350 000 km
-3,41 anni
2006
Saturno XIX
Ymir
18 km
?
23 174 600 km
-3,61 anni
2000/10/26
Gladman-Kavelaars
Ymir
Gruppo Nordico (S/2000 S1)
Saturno XLVI
Loge
6 km
23 190 000 km
-3,60 anni
2006
Tabella realizzata sulla base di quella presente nel sito di Wikipedia e integrata da dati recuperati da Beppino Ponte con i 50 satelliti scoperti sino alla primavera 2005:
formato html (16 KB).
Anelli di Saturno
Nome Stato Raggio Raggio Largh. posizione massa
Nome interno esterno appross. appr. (kg)
---- ------ ------ ------ ----- -------- --------
D-Ring U 60,000 72,600 12,600 (anello)
Guerin Division U 72,600 73,800 1,200 (divis.)
C-Ring U 73,800 91,800 18,000 (anello) 1.1e18
Maxwell Division U 91,800 92,300 500 (divis.)
B-Ring U 92,300 115,800 23,500 (anello) 2.8e19
Cassini Division U 115,800 120,600 4,800 (divis.)
Huygens Gap P 117,200 (n/a) 250-400 (subdiv)
A-Ring U 120,600 136,200 15,600 (anello) 6.2e18
Keeler Division U (n/a) (n/a) 230 25%
Encke Minima S (n/a) (n/a) 5,460 29%-53%
Encke Division U 132,600 (n/a) 325 78%
F-Ring U 141,000 (avg) (n/a) (anello)
G-Ring U 150,000 (avg) (n/a) (anello) 1e7?
E-Ring U 240,000 480,000 240,000 (anello)
Nel 2006 è stato scoperto l'anello R/2006 S1, chiamato anche Janus/Epimetheus, dal nome dei due satelliti
pastori che lo governano.
Note:
* distanza in chilometri dal centro di Saturno
* codice sigla: U: ufficiale
P: provvisorio
S: slang
Aggiornamenti sugli altri satelliti (24/07/2006)
Tabella con i dati sui satelliti (20/07/2006)
Tabelle: traduzione di alcune di quelle di Bill Arnett, presenti nel sito
"The Nine Planets", che gentilmente ringraziamo.
Immagini:
4, 7, 8, 15, 16, 17 e 27: Saturno ripreso dalle sonde Voyager (gentile concessione di NASA/JPL/Voyager)
1, 3, 11, 18 e 28: Saturno ripreso dall'Hubble Space Telescope (gentile concessione di STScI/NASA)
9: Saturno (STScI-PRC04-18) March 22, 2004 (gentile concessione di E. Karkoshka (University of Arizona), STScI, NASA e ESA)
10bis (linkata): Saturno ripreso dall'Hubble Space Telescope (STScI-PRC01-15) (gentile concessione di NASA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
11: Saturno senza anelli (STScI-PRC95-31) August 11, 1995 (gentile concessione di Phil Nicholson (Cornell University), STScI e NASA)
2, 5, 6, 10, 13, 14 e 28a: Saturno ripreso dalla sonda Cassini (gentile concessione di NASA (JPL)/ESA/ASI)
19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 28, 31 e 32: Alcuni satelliti ripresi dalla sonda Cassini (gentile concessione di NASA/JPL/Space Science Institute)
29 e 30: Anello esterno ripreso nel 2009 dal Spitzer Space Telescope (gentile concessione di NASA/JPL - Caltech/A. Verbiscer)
Articolo originale per il notiziario cartaceo di Rolando Ligustri
Missione Cassini-Huygens
Cassini imaging team home page
Saturno ripreso dell'Hubble Space Telescope
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Testo copyright © 2000-2010 di Lucio Furlanetto
Pagina creata: 20 luglio 2000; ultimo aggiornamento (31º): 18 marzo 2013