NOTIZIARIO

ANNO VIII - NUMERO 25
2° TRIMESTRE 2000


SATURNO

Massa (kg)........................................................................5,68 x 1026
Diametro equatoriale (km).............................................................120.536
Densità media (kg/m3) ....................................................................690
Velocità di fuga (m/sec)...............................................................35.600
Distanza media dal Sole (UA)............................................................9,539
Distanza media dal Sole (Km)....................................................1.429.400.000
Periodo di rotazione (lunghezza del giorno in ore terrestri).............................10,2
Periodo di rivoluzione (lunghezza dell'anno in anni terrestri)..........................29,46
Obliquità (inclinazione degli assi in gradi).............................................26,7
Inclinazione dell'orbita (gradi).........................................................2,49
Eccentricità dell'orbita (deviazione dal cerchio).......................................0,056
Temperatura media alla sommità delle nubi (K alla pressione di 1 bar)......................88
Albedo geometrica visuale (riflettività).................................................0,46
Componenti dell'atmosfera.................................97% idrogeno, 3% elio, 0,05% metano
Anelli..........................................................circa 270.000 km di diametro 
(considerando i pezzi più grandi e non le particelle più minute).      Le particelle vanno in 
dimensioni dalle centimetriche alle decametriche.        Sono composte di ghiaccio d'acqua, o 
ricoperte da esso; ci sono pure tracce di silicati e composti di carbonio.     Sono divisi in 
quattro gruppi d'anelli principali e tre più sottili, con gruppi di deboli anelli separati da 
spazi chiamati "divisioni".                                                                  

Tabella tradotta da The Nine Planets.

Avviso: in fondo alla pagina ci sono i links con gli aggiornamenti sui satelliti (una pagina dedicata a Titano e una agli altri satelliti).

Saturno è il sesto pianeta del Sistema Solare e il secondo per dimensioni, dopo Giove, al quale assomiglia per molti aspetti. Dista dal Sole circa 1,43 miliardi di km ed è il sesto oggetto più luminoso del cielo dopo il Sole , la Luna, Venere, Giove e Marte all'opposizione biennale (quando raggiunge il massimo della luminosità). Nella mitologia romana, Saturno era il dio dell'agricoltura, mentre nella mitologia greca Crono (Cronus) era figlio di Urano (Uranus) e Gaia (Gaia), padre di Giove (Zeus). Per visualizzare meglio le relazione nel pantheon greco si può vedere la pagina presente nel sito internet di Mythica.

Il pianeta è conosciuto fin dall'antichità e il primo che l'osservò al telescopio fu Galileo Galilei nel 1610, il quale non riuscì però a distinguere gli anelli se non come un rigonfiamento equatoriale del pianeta. Data la mediocre qualità delle ottiche del tempo, esso veniva interpretato di volta in volta come un pianeta "rigonfio" oppure come due satelliti che gli erano talmente vicini da "sfiorarlo". Appena i telescopi raggiunsero una qualità accettabile, si capì immediatamente che il "rigonfiamento" era un anello visto secondo proiezioni geometriche differenti, le quali creavano le illusorie immagini di Galileo. Il primo a capire la vera geometria degli anelli fu Christiaan Huygens nel 1659. Con l'evoluzione degli strumenti s'osservò che gli anelli sono molteplici, separati da spazi "vuoti" chiamati divisioni (le principali sono quella di Cassini e di Encke) e gli anelli sono suddivisi a loro volta in innumerevoli sottoanelli, diventati addirittura migliaia dopo aver visto le immagini delle sonde interplanetarie. Oggigiorno è ancora noto soprattutto per lo spettacolare sistema di anelli che lo circonda, dato che gli anelli di Urano (scoperti nel 1977) e quelli di Giove e Nettuno sono ancora sconosciuti ai più.

Saturno con i suoi 31 satelliti ed il sistema di anelli, è sicuramente il pianeta più spettacolare del Sistema Solare. La temperatura minima registrata alla superficie è di -191 gradi centigradi, quella ipotizzata per il nucleo di 12.000 °C e il raggio equatoriale del pianeta di circa 60.000 km. Gli anelli, costituiti da minutissimi frammenti solidi, sono sottilissimi, con uno spessore massimo di 10 km, e massa trascurabile rispetto a quella del pianeta.

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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.
Cliccando l'immagine l'ingrandirete a tutta apertura, notando che a sinistra sugli anelli ci sono formazioni scure, interpretate come interazioni elettromagnetiche di particelle cariche con il campo magnetico del pianeta. Nella parte bassa della ripresa si osservano pure due satelliti (fonte STScI).

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.

Saturno ripreso da Cassini: 24 KB
       

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).
Da quando sono stati corretti i difetti ottici dell'HST ed è stata installata la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2), il Telescopio Spaziale può essere impiegato anche per studiare la climatologia dei pianeti del Sistema Solare. Grande beneficio ne hanno tratto gli studi su Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
In questa ripresa è stata contrastato meglio il grande ciclone che apparve nel 1994, anche se l'immagine complessiva del pianeta e degli anelli è troppo scura (fonte STScI).

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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.
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/cm3, inferiore a quella dell'acqua.
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.

Saturn rings photographed by Voyager: 75 KB

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)
Con l'avvento delle webcam anche le nostre riprese sono molto migliorate, ma ovviamente restano sempre ad un livello molto inferiore.

Anelli ripresi dalla Cassini: 24 KB

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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.
Raccomando caldamente di cliccare l'immagine per vederla a tutta apertura a 2945 x 500 pixel. (fonte NASA/ESA/ASI).

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.
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.

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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.
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).

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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.

Il pianeta ripreso 
dall'Hubble Space Telescope: 37 KB        

Immagine 9 - Ripresa del pianeta fatta dal Telescopio Spaziale Hubble (HST) il 22 marzo 2004 (fonte STScI / NASA / ESA / University of Arizona).

Immagine 10 - Il sistema degli anelli inquadrato dalla sonda spaziale Cassini: immagine rilasciata il 23 luglio 2004 (fonte NASA/ESA/ASI).

Le immagini del complesso sistema di anelli che circondano il pianeta furono prese dai Pioneer e Voyager, ed erano sempre state presentate in falsi colori, in quanto erano state prese nella banda infrarossa e ultravioletta, per dare maggiore contrasto all'immagine stessa. La nuova ripresa della sonda spaziale Cassini ha catturato i veri colori degli anelli e fu realizzata il 21 giugno 2004, approssimativamente a 6,4 milioni di chilometri da Saturno, quando attraversò il piano del sistema degli anelli. Saturno ha una moltitudine di anelli separati da dei vuoti. Il sistema degli anelli viene identificato da lettere dell'alfabeto latino e, da dove comincia all'interno a dove finisce all'esterno, è in quest'ordine: D, C, B, A, F, G, E.
La parte più brillante degli anelli osservabile in questa ripresa, curva dalla parte in alto a destra alla parte in basso a sinistra, corrisponde all'anello B. La moltitudine di bande che compongono l'anello B ha un pronunciato colore biondo sabbia. Le immagini della Cassini mostrano variazioni dei colori molto pronunciate, a causa della geometria dell'incontro.
Le prime analisi della missione hanno determinato che gli anelli sono composti principalmente da ghiaccio d'acqua, roccia e un misto di entrambi ("limo") sparso quà e là. Nonostante che il ghiaccio d'acqua puro sia bianco, si nota che la luce riflessa dagli anelli ha un colore diverso, principalmente a causa di contaminazioni con altri materiali come roccia e composti del carbonio.

      Gli anelli ripresi nel luglio 2004: 32 KB

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.
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.

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.
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.

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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!)

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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.
In questa inquadratura si può anche notare il forte schiacciamento polare del pianeta, dovuto alla sua elevata velocità rotazionale (fonte STScI).

Saturno visto dalla Cassini: 3 KB  

Immagine 13 - Questa è la prima immagine composita a colori di Saturno, ripresa dalla sonda Cassini nell'ottobre 2002 nella sua rotta di avvicinamento a Saturno, a 20 mesi di viaggio, cioè a 285 milioni di chilometri. La sonda si è immessa nell'orbita attorno al pianeta e nel giugno 2004 ha cominciato la sua esplorazione. (fonte NASA/ESA/ASI)

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.

Saturno visto dalla Cassini: 208 KB; click on the image to enlarge  

Immagine 14 - Questa bellissima sequenza d'immagini mostra l'evoluzione della grande tempesta verificata nell'atmosfera del pianeta dal dicembre 2010 e per quasi tutto l'anno 2011. Le immagini, datate dal 5 dicembre 2010 al 12 agosto 2011, furono prese dalla sonda Cassini e da due grandi telescopi sull Terra. In ogni singola immagine la dovizia di particolari è impressionante, in quanto si distinguono dettagliatamente la grande tempesta, le bande atmosferiche, vari ovalini e particolari di ogni tipo. Gli anelli sono visti di profilo, per cui si nota solo la loro ombra sulle nubi dell'emisfero meridionale e le varie divisioni tra di essi. Nella fotografia del 25 febbraio 2011 si osserva sulla sinistra degli anelli uno dei satelliti del pianeta. Cliccando l'immagine l'aprirete alla piena risoluzione di 2585x1720 pixel. (fonte NASA/ESA/ASI)

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.
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.

I satelliti di Saturno: 9 KB        

Immagine 15 - A sinistra potete vedere come si posizionano per distanza i satelliti del pianeta (fonte NASA).

Immagine 16 - A destra potete vedere le superfici dei satelliti maggiori del pianeta (fonte NASA/HTScI)

        Alcuni satelliti: 19 KB

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.

Titano visto dal Voyager: 5 KB  

Immagine 17 - Ripresa a colori di Titano inquadrato dalla sonda spaziale Voyager 1 nel 1980 (fonte NASA).

 
Titano visto dall'HST: 3 KB
 

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.
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.

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.

Iapetus visto da Cassini: 33 KB        

Immagine 19 - Il satellite Giapeto (Iapetus) ripreso nel gennaio 2005 dalla sonda Cassini; l'immagine mostra una regione della sua superficie di luminosità alternata (parte sinistra, parte destra) conosciuta come Cassini Regio. La spaccatura tettonica è un fenomeno geologico comune sui corpi planetari maggiori, inclusi Terra e Marte. L'apparenza di questa formazione su un satellite la cui superficie è composta prevalentemente di ghiaccio con crateri a terrazza di questa albedo ricorda analoghe formazioni osservate dalla sonda Galileo su Callisto, uno dei maggiori satelliti di Giove. Parte del materiale appare essere collassato da una scarpata alta ben 15 km, la quale forma una "rima" sul bordo d'un antico cratere da impatto del diametro di 600 km. Il pietrisco proveniente dalla frana si estende sino a metà dentro un cospicuo cratere da impatto, dal fondo piatto e diametro di 120 km, il quale si trova appena dentro la scarpata del bacino. Il fatto che la frana di Giapeto si sia spostata per molti chilometri dalla base della scarpata può indicare che il materiale della superficie sia a granulometria molto fine, e pertanto potrebbe aver fluttuato per cause meccaniche che hanno permesso alle particelle della frana di scorrere per grandi distanze. (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).

Cliccando l'immagine l'ingrandirete a 565 x 823 pixel.

Iaphetus visto da Cassini: 121 KB        

Immagine 20 - In questa ripresa del 31 dicembre 2004, rilasciata alla stampa il 10 gennaio 2005, si vede l'effettivo colore del satellite Giapeto (Iapetus) ripreso dalla sonda Cassini (NASA/ESA/ASI), il quale rivela i colori e l'intricata superficie della luna che ha una chiarezza ineguagliata. L'immagine fu presa dalla "narrow-angle camera" della sonda mediante l'impiego di differenti filtri spettrali, composti in questa inquadratura. L'uso dei colori su Giapeto è particolarmente vantaggioso per discriminare tra le ombre (che appaiono nere) e il terreno che è intrinsecamente scuro (che appare marroncino). L'inquadratura presenta la zona nord della scura Cassini Regio e la zona di transizione alla superficie lucente alle alte latitudini. Senza la zona di transizione, la superficie sarebbe ricoperta da sottili strisce delineate in direzione nord-sud di materiale scuro. L'assenza di un'atmosfera su Giapeto vuol dire che il materiale fu depositato da precipitazioni oltre la media, come una deposizione balistica dovuta agli impatti che accaddero in qualche altro luogo di Giapeto, o che fu catturato da qualche altro luogo del sistema di Saturno. Il polo settentrionale di Giapeto non è qui visibile, né tutte le parti del brillante emisfero in avanzamento. (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).

Cliccando l'immagine l'ingrandirete a 1000 x 850 pixel.

Phoebe visto da Cassini: 64 KB        

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)

        Hyperion visto da Cassini: 7 KB

Rhea visto da Cassini: 14 KB        

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).

        Dione visto da Cassini: 32 KB

Dione e Saturno visti da Cassini: 38 KB        

Immagine 25 - Il 14 dicembre 2004 la sonda Cassini riprese Saturno con il suo effettivo colore; "caso volle" che sul suo disco stesse transitando il satellite Dione (Dione), formando in tal modo una splendida visione simile a quella che alcuni anni prima ci propose la sonda Galileo quando ci mostrò Io transitare sul disco di Giove. Dione mostra alcune forti variazioni di luminosità sulla sua superficie, ma l'insieme dei suoi colori è quello naturale, abbastanza simile a quello di alcune macchie dell'atmosfera di Saturno. L'immagine fu presa dalla "narrow-angle camera" della sonda, da una distanza approssimativa di 603.000 km da Dione, attraverso un filtro sensibile alla luce ultravioletta centrata sulla lunghezza d'onda di 338 nm. La scala dell'immagine corrisponde a 32 km/pixel. (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).

Cliccando l'immagine l'ingrandirete a 1015 x 935 pixel.

Encelado visto da Cassini: 7 KB        

Immagine 26 - Prima che la sonda Cassini rilasciasse la Huygens, e che questa sbarcasse su Titano (momento clou dell'intera missione), trascorsero sei mesi durante i quali essa riprese più volte il pianeta e tutti i satelliti che avvicinava. Il 27 ottobre 2004 la Cassini passò a 766.000 km da Encelado (Enceladus), un satellite di 499 km di diametro, e l'immagine fu presa dalla "narrow-angle camera" in luce visibile. L'emisfero mostrato in quest'immagine è il lato opposto alla direzione di moto della luna nella sua orbita. La scala dell'immagine corrisponde a 4,6 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.
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.

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.
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.

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.

Satelliti di Saturno

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) 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

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
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
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 1980Collins Pandora
Saturno XI Epimetheus 144×108×98 km 5,60×1017 kg 151 422 km0,6942 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)
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
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  

Nota: S/2000 S3, scoperto da Gladman Brett-Kavelaars J.J. il 2000/10/26, si è appurato essere in realtà Epimetheus.
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).

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.

Saturno visto da Voyager: 25 KB     Saturno visto da Cassini: 14 KB        

Immagine 27 - La nomenclatura e disposizione degli anelli e delle loro divisioni in un'immagine del Voyager (fonte NASA).

   

Immagine 28 - Immagine degli anelli presa dell'Hubble Sopace Telescope; linkata vedrete una della sonda Cassini ottenuta nel 2004 (fonte HSTScI/NASA; linkata: fonte NASA/ESA/ASI).

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

N.B.: la distanza viene calcolata dal centro di Saturno al bordo dell'anello.

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Immagine 29 - Nel 2009, in base a nuove misure del Spitzer Space Telescope, la NASA comunicò la scoperta d'un nuovo anello esterno di polveri, di grande estensione ma bassa densità e estrema sottilezza che risulta visibile nell'infrarosso. Anch'esso ha al suo interno satelliti pastore, come Phoebe nella sezione mediana e Giapeto (Japetus) nella parte più interna. La notizia provocò una notevole sensazione, in quanto mostrava che non si conosce ancora tutta la problematica del complesso sistema di Saturno. A cinque anni e mezzo da quando scrivo, 31/01/2010, la sonda Cassini frutto della collaborazione americana, europea e italiana continua a scoprire fatti nuovi e molto importanti, ma con questa scoperta si evidenzia che anche da Terra i telescopi orbitali possono mostrare cose nuove, come in questo caso col telescopio infrarosso americano. (fonte NASA/JPL - Caltech/A. Verbiscer)

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Immagine 30 - Vista di profilo del nuovo anello esterno di polveri di saturno scoperto nel 2009, in base a nuove misure del Telescopio Spaziale Spitzer della NASA. L'anello, di grande estensione ma bassa densità e estrema sottilezza, risulta visibile nell'infrarosso e anch'esso ha al suo interno satelliti pastore, come Phoebe nella sezione mediana e Giapeto (Japetus) nella parte più interna. La sezione dell'anello qui presentata mostra quale sia la risoluzione del telescopio infrarosso americano e quali prospettive si aprano nello studio dei corpi del nostro sistema planetario. La continua scoperta di piccoli satelliti, anelli e formazioni planetarie fa comprendere come sia complesso il nostro Sistema Solare. (fonte NASA/JPL - Caltech/A. Verbiscer)


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.

Keeler division with Dapnis satellite: 21 KB

Immagine 31 - La divisione di Keeler con dentro un satellite pastore Dapnis che provoca delle "onde" nelle particelle che compongono gli anelli; immagine della sonda Cassini ottenuta nella primavera 2005 (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).

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.

I satelliti Mima, Dione e Rhea visti dal piano degli anelli: 12 KB

Immagine 32 - Un'immagine della sonda Cassini che ritrae i satelliti Mima, Dione e Rhea visiti dal piano degli anelli di Saturno; quello che è stupefacente nell'immagine è che la sottilissima "linea", che attraversa al centro da sinistra a destra il campo inquadrato, sono proprio gli anelli di Saturno!!! Per la prima volta apprezziamo veramente il loro minimo spessore rispetto al diametro; l'immagine fu ottenuta nella primavera 2005 (fonte NASA/JPL/Space Science Institute).


AVVISO:

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)
Aggiornamenti sugli altri satelliti (24/07/2006)
Tabella con i dati sui satelliti (20/07/2006)


Bibliografia: Viaggio nel Cosmo, The Nine Planets, l'Astronomia (si ringraziano gli autori e editori)
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)

Riscrittura completa dell'articolo, integrazioni, aggiunta delle immagini e adattamento web: Lucio Furlanetto
Articolo originale per il notiziario cartaceo di Rolando Ligustri


Altri siti internet da visitare:
Missione Cassini-Huygens
Cassini imaging team home page
Saturno ripreso dell'Hubble Space Telescope


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Pagina creata: 20 luglio 2000; ultimo aggiornamento (31º): 18 marzo 2013