Gli anelli lucenti di Saturno potrebbero essere piuttosto giovani

Gli anelli di Saturno dorano il gioiello del nostro sistema solare e la loro lucentezza ha aiutato gli astronomi a determinarne l'età. I dati della missione Cassini della NASA hanno mostrato la velocità con cui la polvere ha investito il sistema saturniano, rivelando che affinché gli anelli siano rimasti così lucenti e privi di polvere come sono, possono avere solo 400 milioni di anni, molto più giovani del pianeta Saturno. pianeta stesso.

L'età degli anelli di Saturno "è una vecchia questione", ha detto Sascha Kempf, autore principale della ricerca e fisico dell'Università del Colorado Boulder che studia la polvere cosmica. Il fascino degli astronomi per questo problema "non riguarda tanto l'età in sé, e nemmeno tanto Saturno", ha detto. "Questo ci fornisce un altro pezzo del puzzle sulla formazione dei pianeti."

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Il Sole e i suoi pianeti si formarono circa 4,5 miliardi di anni fa, e molte delle lune dei pianeti, inclusa la nostra, seguirono non molto tempo dopo. Inizialmente gli astronomi pensavano che gli anelli di Saturno si fossero formati durante quel primo periodo dinamico, quando le grandi collisioni erano comuni. Sembrerebbe un risultato naturale, ha detto Kempf. Le orbite e le composizioni degli anelli supportano l'idea che siano vecchi.

"Ma c'era una sensazione di disagio in tutto ciò", ha aggiunto Kempf. Da quasi 200 anni gli scienziati hanno capito che gli anelli non rimangono a lungo. Le collisioni tra le particelle ghiacciate che compongono gli anelli di Saturno generano una "pioggia anulare" che si riversa nell'atmosfera del pianeta.

Le misurazioni del tasso di pioggia e della massa totale degli anelli effettuate dalla sonda spaziale Cassini della NASA, che ha orbitato attorno a Saturno per 13 anni, hanno suggerito che gli anelli dovessero essere molto più giovani del pianeta; altrimenti sarebbero già scomparsi.

Cassini ha anche rivelato che gli anelli sono abbastanza lucenti, avendo accumulato solo una piccola quantità di polvere cosmica, minuscole particelle di silicato che provengono dai confini più remoti del sistema solare o oltre.

Le particelle di polvere fluiscono costantemente. "Non puoi spegnerli", ha detto Kempf. La maggior parte della polvere di Saturno proviene dall'interno: Encelado ne produce molta, così come gli anelli stessi. Ma quella “polvere” è principalmente ghiaccio d’acqua, mentre la polvere che proviene da Saturno contiene più silicati, che col tempo scuriscono gli anelli come la sporcizia sulla neve fresca.

"Era un vero problema dell'ago nel pagliaio."

Poiché gli anelli non contengono molta polvere di silicato, probabilmente non hanno avuto molto tempo per raccoglierla. Conoscere la velocità con cui la polvere fluisce nel sistema saturniano è quindi fondamentale per determinare da quanto tempo gli anelli sono in circolazione.

L'analizzatore di polvere cosmica di Cassini ha fatto proprio questo. In 13 anni ha rilevato più di 2 milioni di particelle di polvere. Il gruppo di ricerca ha analizzato le traiettorie di ciascuna particella e ha trovato solo 163 particelle di polvere che probabilmente provenivano da oltre Saturno.

"Era un vero e proprio problema dell'ago nel pagliaio", ha detto Kempf.

Considerando quanto piccola è l’area degli anelli campionata da Cassini, 163 particelle di polvere in 13 anni si estrapolano da una grande quantità di polvere che si muove attraverso gli anelli. Il team ha scoperto che, a questo ritmo, gli anelli appena polverosi probabilmente esistono solo da 100-400 milioni di anni. Questi risultati sono stati pubblicati su Science Advances.

Anche prima della nuova scoperta, lo scienziato planetario Philip Nicholson della Cornell University, che non era coinvolto nella ricerca, era stato nel campo dei “giovani anelli”. Il nuovo risultato si basa su alcune delle sue precedenti ricerche Cassini sulla massa e la polverosità degli anelli.

"Sebbene l'età degli anelli di Saturno sia stata oggetto di accesi dibattiti per molti anni, abbiamo avuto dati validi su questa questione solo dopo la missione Cassini."

"Le recenti rivelazioni su Saturno hanno certamente aperto i nostri occhi sulla possibilità che tutti questi sistemi di anelli possano essere relativamente giovani."

Nicholson ha aggiunto che la nuova stima dell’età è coerente anche con le ricerche passate che fissano l’età di alcune piccole lune di Saturno a 10-100 milioni di anni.