Hubble cattura l’inizio di una nuova stagione dei raggi su Saturno

Nuove immagini di Saturno dal telescopio spaziale Hubble della NASA annunciano l’inizio della “stagione dei raggi” del pianeta che circonda il suo equinozio, quando le caratteristiche enigmatiche appaiono sui suoi anelli. La causa dei raggi, così come la loro variabilità stagionale, deve ancora essere completamente spiegata dagli scienziati planetari.

L’enigma delle strane macchie (o raggi) negli anelli del pianeta Saturno è chiamato a decifrare il telescopio spaziale Hubble. È un mistero che gli scienziati hanno cercato di risolvere dagli anni ’80, quando questi punti sono stati registrati per la prima volta dalla missione Voyager della NASA.

A seconda dell’angolo di illuminazione, i raggi dispari negli anelli di Saturno possono apparire luminosi o scuri. Potrebbero essere frammenti di polvere levitati dal campo magnetico del pianeta.
Questa immagine è tratta da Cassini, animazione di Mike Malaska. https://t.co/AlOAcytfzI #NASA #spazio pic.twitter.com/ETrAQenxUB

RAGGI ROTANTI NEGLI ANELLI DI SATURNO Cassini ha catturato questa animazione a 22 fotogrammi dei “raggi” negli anelli di Saturno il 7 settembre 2009. Gli scienziati ritengono che i raggi siano fatti di polvere fine levitata elettrostaticamente sopra la superficie dell’anello, resa più visibile dall’angolo basso di illuminazione che si verifica vicino all’equinozio. (Potrebbe anche essere possibile che il fenomeno dei raggi si verifichi solo in questa stagione; gli scienziati non lo sanno ancora per certo). Le immagini sono state allineate e il loro contrasto regolato per rendere fluida questa animazione. Una versione ad alta risoluzione può essere scaricata dalla pagina flickr di Mike Malaska . Immagine: NASA / JPL-Caltech / SSI / animazione di Mike Malaska

— Corey S. Powell (@coreyspowell) 9 febbraio 2023

Ogni stagione su Saturno dura 7 anni

Come la Terra, Saturno è inclinato sul proprio asse e quindi ha quattro stagioni, anche se a causa dell’orbita molto più ampia di Saturno, ogni stagione dura circa sette anni terrestri. L’equinozio si verifica quando gli anelli sono inclinati di taglio rispetto al Sole. I raggi scompaiono quando è vicino al solstizio d’estate o d’inverno su Saturno. (Quando il Sole sembra raggiungere la sua latitudine massima o minima nell’emisfero settentrionale o meridionale di un pianeta.) Con l’ avvicinarsi dell’equinozio autunnale dell’emisfero settentrionale di Saturno il 6 maggio 2025, i raggi dovrebbero diventare sempre più prominenti e osservabili.

Il sospetto colpevole dei raggi è il campo magnetico variabile del pianeta. I campi magnetici planetari interagiscono con il vento solare, creando un ambiente elettricamente carico (sulla Terra, quando quelle particelle cariche colpiscono l’atmosfera, questo è visibile nell’emisfero settentrionale come l’aurora boreale ) . Gli scienziati pensano che anche le particelle dell’anello ghiacciato più piccole, delle dimensioni di polvere, possano caricarsi, il che fa levitare temporaneamente quelle particelle sopra il resto delle particelle ghiacciate più grandi e dei massi negli anelli.

I raggi dell’anello sono stati osservati per la prima volta dalla missione Voyager della NASA nei primi anni ’80. Le caratteristiche transitorie e misteriose possono apparire scure o chiare a seconda dell’illuminazione e degli angoli di visione.

“Grazie al programma OPAL di Hubble, che sta costruendo un archivio di dati sui pianeti del sistema solare esterno, in questa stagione avremo più tempo che mai per studiare i raggi di Saturno”, ha dichiarato Amy Simon, scienziata planetaria senior della NASA, a capo dell’Hubble Programma Outer Planet Atmospheres Legacy ( OPAL ).

L’ultimo equinozio di Saturno si è verificato nel 2009 , mentre la navicella spaziale Cassini della NASA stava orbitando attorno al pianeta gigante gassoso per una ricognizione ravvicinata. Con la missione di Cassini completata nel 2017 e le navicelle Voyager ormai lontane, Hubble sta continuando il lavoro di monitoraggio a lungo termine dei cambiamenti su Saturno e sugli altri pianeti esterni.

“Nonostante anni di eccellenti osservazioni da parte della missione Cassini, l’esatto inizio e la durata della stagione dei raggi è ancora imprevedibile, un po’ come prevedere la prima tempesta durante la stagione degli uragani”, ha detto Simon.

Sebbene anche gli altri tre pianeti giganti gassosi del nostro sistema solare abbiano sistemi di anelli, nulla è paragonabile agli anelli prominenti di Saturno, che li rende un laboratorio per studiare i fenomeni dei raggi. Al momento non è noto se i raggi possano o si verifichino su altri pianeti inanellati. “È un affascinante trucco magico della natura che vediamo solo su Saturno, almeno per ora”, ha detto Simon.

Il programma OPAL di Hubble aggiungerà dati visivi e spettroscopici, in lunghezze d’onda della luce dall’ultravioletto al vicino infrarosso, all’archivio delle osservazioni di Cassini. Gli scienziati stanno anticipando di mettere insieme questi pezzi per ottenere un quadro più completo del fenomeno dei raggi e di ciò che rivela sulla fisica degli anelli in generale.

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra NASA ed ESA. Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio. Lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora conduce operazioni scientifiche Hubble. STScI è gestito per la NASA dall’Association of Universities for Research in Astronomy, a Washington, DC

La teoria prevalente è che le macchie siano legate al campo magnetico di Saturno. Quando i campi magnetici dei pianeti interagiscono con il vento solare, si crea un ambiente elettricamente carico (sulla Terra si tratta dell’aurora boreale).

Va tutto bene, Saturno! Siamo tutti un po’ strani a volte.
Le nuove immagini di @NASAHubble mostrano strani raggi che appaiono sugli anelli di Saturno attorno agli equinozi del pianeta. Probabilmente sono causati dal campo magnetico di Saturno che carica elettricamente minuscole particelle di ghiaccio. https://t.co/fu3SrJ3qvh pic.twitter.com/wLIjAo5ICs

— NASA Goddard (@NASAGoddard) 9 febbraio 2023

Nel caso di Saturno, gli scienziati pensano che le particelle di ghiaccio e polvere – che compongono gli anelli – siano cariche elettricamente. Pertanto, queste particelle galleggiano sopra il resto, vengono create particelle più pesanti e le macchie.

Sebbene altri pianeti nel nostro sistema solare abbiano anelli, solo Saturno ha il fenomeno delle macchie solari. “È davvero un miracolo della natura che vediamo solo su Saturno, almeno per ora”, commenta Amy Simon, capo del programma Hubble Outer Planet Atmospheres Legacy.

Bene, Hubble si è già messo al lavoro e ha inviato le immagini delle macchie negli anelli di Saturno, con gli scienziati della NASA che sperano che questa volta l’osservazione del fenomeno possa finalmente fornire una risposta.

Con informazioni dalla NASA