Gli anelli di Saturno sono recenti e potrebbero scomparire presto

I dati della missione Cassini della NASA suggeriscono che gli anelli di Saturno sono giovani, formatisi forse solo poche centinaia di milioni di anni, e potrebbero scomparire in una scala temporale simile

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Dragonfly

Finora nessun essere umano ha visto Saturno senza i suoi anelli, ma in un futuro remoto, i nostri discendenti (sempre ammesso che la Terra e l’umanità siano ancora al loro posto) potrebbero osservare il pianeta senza questa sua iconica caratteristica.

Tre studi recenti da parte degli scienziati dell’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California, in seguito all’esame dei dati della missione Cassini della Nasa, hanno fornito la prova che gli anelli di Saturno sono tanto giovani quanto fragili e potrebbero scomparire nelle prossime centinaia di milioni di anni. Il problema è che gli anelli in questione sono formati del tutto da puro ghiaccio.

Gli anelli di Saturno sono “inquinati”?

Meno di una piccola percentuale della massa degli anelli di Saturno è “inquinamento” non ghiacciato proveniente da micrometeoroidi, come frammenti di asteroidi più piccoli di un granello di sabbia. Questi entrano costantemente in collisione con le particelle dell’anello e contribuiscono con i detriti alla composizione del materiale che circonda il pianeta. L’età degli anelli è stata difficile da definire, perché gli scienziati non avevano ancora quantificato questo bombardamento per calcolare da quanto tempo doveva essere in corso.

La ricerca dell’Università del Colorado

Ora, uno dei tre nuovi studi dà un’idea migliore del tasso di arrivo totale del materiale non ghiacciato e, quindi, di quanto avrebbe dovuto “contaminare” gli anelli sin dalla loro formazione. Questa ricerca, condotta dall‘Università del Colorado di Boulder, indica anche che i micrometeoroidi non stanno arrivando così velocemente come pensavano gli scienziati, il che significa che la gravità di Saturno può trascinare il materiale in modo più efficace negli anelli.

Queste linee di evidenza si sommano giungendo alla conclusione che gli anelli non possono essere stati esposti a questa grandinata cosmica per più di poche centinaia di milioni di anni, una piccola frazione dell’età di 4,6 miliardi di anni di Saturno e del sistema solare.



Il lavoro dell’Università dell’Indiana

A sostegno di questa conclusione c’è il secondo documento, condotto dall’Università dell’Indiana, che assume un’angolazione diversa sul costante urto contri gli anelli di minuscole rocce spaziali. Gli autori dello studio hanno identificato due cose che sono state ampiamente trascurate nella ricerca. Nello specifico, hanno osservato la fisica che governa l’evoluzione a lungo termine degli anelli e hanno scoperto che due elementi importanti sono il bombardamento di micrometeoroidi e il modo in cui i detriti di quelle collisioni vengono distribuiti all’interno degli anelli.

Prendendo in considerazione questi fattori, gli anelli potrebbero aver raggiunto la loro massa attuale in poche centinaia di milioni di anni. I risultati suggeriscono anche che, poiché sono così giovani, molto probabilmente si sono formati in un momento di instabilità delle forze gravitazionali all’interno del sistema di Saturno durante il quale alcune delle sue lune ghiacciate sono state distrutte.

Jeff Cuzzi sulla “controversia” degli anelli

Jeff Cuzzi è ricercatore presso l’Ames Research Center e coautore di uno dei recenti articoli. Lo studioso ha spiegato tramite alcune dichiarazioni riportate da SciTechDaily: “L’idea che gli iconici anelli principali di Saturno possano essere una caratteristica recente del nostro sistema solare è stata controversa, ma i nostri nuovi risultati completano un tripletta di misurazioni di Cassini che rendono difficile evitare confutarla”.

Cuzzi è stato anche scienziato interdisciplinare della missione Cassini per gli anelli di Saturno e, analizzando questi dati,  è giunto alla conclusione che Saturno potrebbe avere trascorso più di 4 miliardi di anni della sua esistenza prima di adottare il suo aspetto attuale.

Per quanto ancora il secondo pianeta più grande del sistema solare potrà contare sullo sfoggio dei bellissimi anelli che conosciamo oggi? La missione Cassini ha scoperto che gli anelli stanno perdendo massa rapidamente, poiché il materiale proveniente dalle regioni più interne cade nel pianeta.

Il terzo documento

Il terzo documento, condotto anch’esso dall’Università dell’Indiana, quantifica per la prima volta la velocità con cui il materiale dell’anello sta cadendo sul pianeta e i meteoroidi, ancora una volta, svolgono un ruolo. Le loro collisioni con le particelle dell’anello esistenti e il modo in cui i detriti risultanti vengono scagliati verso l’esterno si combinano per creare una sorta di nastro trasportatore di movimento che trasporta il materiale dell’anello verso Saturno.

Calcolando cosa significhino questi spintoni tra particelle per la loro eventuale scomparsa nel pianeta, i ricercatori arrivano a una brutta notizia per Saturno: potrebbe perdere i suoi anelli nelle prossime centinaia di milioni di anni.

Fonti:

Micrometeoroid infall onto Saturn’s rings constrains their age to no more than a few hundred million years” by Sascha Kempf, Nicolas Altobelli, Jürgen Schmidt, Jeffrey N. Cuzzi, Paul R. Estrada and Ralf Srama, 12 May 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adf8537

Constraints on the initial mass, age and lifetime of Saturn’s rings from viscous evolutions that include pollution and transport due to micrometeoroid bombardment” by Paul R. Estrada and Richard H. Durisen, 9 May 2023, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115296

Large mass inflow rates in Saturn’s rings due to ballistic transport and mass loading” by Richard H. Durisen and Paul R. Estrada, 9 May 2023, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115221

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