Il fatto che Titano si stia lentamente allontanando da Saturno non è insolito, anche la Luna si sta allontanando dalla Terra. Tuttavia, gli astronomi hanno avuto una sorpresa: la migrazione verso l'esterno di Titano è 100 volte più veloce del previsto
Se misurati con lo scorrere del tempo che percepiamo, gli oggetti nel Sistema Solare sembrano essere abbastanza stabili. Tuttavia con lo scorrere dei tempi cosmici, tutto sta gradualmente mutando.
I pianeti si stanno allontanando dal Sole e la maggior parte delle lune si stanno allontanando dai loro pianeti in un lento processo chiamato accelerazione delle maree.
Il fatto che Titano si stia lentamente allontanando da Saturno non è insolito, anche la Luna si sta allontanando dalla Terra. Tuttavia, gli astronomi hanno avuto una sorpresa: la migrazione verso l’esterno di Titano è 100 volte più veloce del previsto.
Questo suggerisce la possibilità che la luna del gigante inanellato si sia formata molto più vicino al pianeta durante la formazione del Sistema Solare, avvenuta circa 4,5 miliardi di anni fa, e nel corso dei millenni si è portata a una distanza di circa 1,2 milioni di chilometri da Saturno.
insomma, la comprensione che abbiamo dell’accelerazione delle maree intorno a Saturno sia alquanto lacunosa.
“La maggior parte dei lavori precedenti avevano predetto che lune come Titano o la luna di Giove Callisto si erano formate a una distanza orbitale simile a dove le vediamo ora“, ha spiegato l’astrofisico teorico Jim Fuller del California Institute of Technology.
“Ciò implica che il sistema lunare di Saturno, e potenzialmente i suoi anelli, si sono formati e si sono evoluti in modo più dinamico di quanto si credesse in precedenza“.
La chiave del processo di accelerazione delle maree è un fenomeno noto come attrito delle maree.
Possiamo osservarne molto chiaramente l’azione sulla Terra. Mentre la Luna orbita attorno al nostro pianeta, la sua attrazione gravitazionale provoca la deformazione e il rigonfiamento degli oceani (e in misura molto minore della Terra stessa) e il corrispondente rilassamento.
E’ proprio per questo che gli oceani della Terra presentano maree che salgono e scendono; ma quella costante deformazione e rilassamento converte parte dell’energia rotazionale della Terra in calore causato dall’attrito che agisce come un enorme freno rallentandone la rotazione.
L’attrito della marea è necessario per mantenere quel rigonfiamento, ma poiché la Terra ruota più velocemente dell’orbita della Luna, il rigonfiamento è sempre un po più avanti della Luna stessa.
Il rigonfiamento inoltre compie un’altra azione, distorce il campo gravitazionale del nostro pianeta, che esercita un ulteriore attrazione sulla Luna, accelerandola nella sua orbita. Questa energia aggiuntiva sta facendo allontanare gradualmente la Luna dalla Terra ad una velocità di circa 3,82 centimetri all’anno.
Anche Titano e Saturno interagiscono allo stesso modo, tuttavia gli scienziati hanno sempre ritenuto che l’effetto fosse meno pronunciato. Questo perché Saturno è gassoso, una composizione che avrebbe generato meno attrito rispetto agli oceani e alle rocce di cui è composta la Terra.
Secondo le teorie correnti, Titano dovrebbe allontanarsi da Saturno ad un ritmo di soli 0,1 centimetri all’anno.
Invece, due ricerche indipendenti hanno dimostrato che Titano si sta allontanando da Saturno ad un ritmo di 11 centimetri all’anno, quasi tre volte il tasso di migrazione verso l’esterno della nostra Luna e 100 volte la velocità di allontanamento stimata in precedenza.
Le due tecniche impiegate si basano sui dati ottenuti dalla missione Cassini. Dati astrometrici, che permettono di misurare la posizione di Titano rispetto alle stelle dello sfondo. Dati che Cassini prese sommandoli ad osservazioni storiche risalenti al 1886, per calcolare la posizione di Titano rispetto a Saturno nel tempo.
La seconda tecnica si basa sulla radiometria. Cassini ha totalizzato 10 incontri ravvicinati con Titano tra il 2006 e il 2016, monitorati dalla Deep Space Network a terra. Questi incontri sono stati in grado di fornire misurazioni accurate delle variazioni della velocità di Cassini a causa della gravità di Titano.
L’analisi di questi due set di dati ha dato lo sbalorditivo risultato.
“Usando due set di dati completamente indipendenti – astrometrici e radiometrici, e due diversi metodi di analisi, abbiamo ottenuto risultati pienamente concordanti“, ha dichiarato l’astronomo Valéry Lainey, precedentemente al JPL e ora dell’Osservatorio di Parigi in Francia.
Sebbene ciò contraddica alcune previsioni precedenti, esiste una teoria che produce una migrazione più rapida di Titano. Nel 2016, Fuller propose un meccanismo osservato nelle stelle binarie chiamato blocco della risonanza.
Proprio questo blocco potrebbe essere il responsabile della migrazione più rapida nelle lune dei giganti gassosi.
Si ritiene che il blocco della risonanza avvenga quando la forza gravitazionale della luna schiaccia il pianeta, costringendolo a forti oscillazioni. Ciò dissiperebbe molta energia delle maree, dando alla luna una spinta in più che ne accrescerebbe il suo tasso di migrazione.
È possibile che i dati di Juno potranno rivelare un tasso di migrazione simile per le lune di Giove, il che confermerà ulteriormente l’idea del blocco della risonanza tra un gigante gassoso e le sue lune.
Fonte: https://www.sciencealert.com/titan-is-zooming-away-from-saturn-much-faster-than-we-expected
