C’è molto di più a Saturno rispetto ai suoi maestosi anelli. Il pianeta vanta anche una collezione di 62 lune esotiche. Titano-un mondo gigante e ghiacciato più grande della nostra Luna — è noto per la sua atmosfera densa e nebulosa e per i mari di metano. C’è anche Encelado, una palla di ghiaccio bianca e luminosa con un oceano di acqua liquida avvolto nel suo guscio ghiacciato, che erutta continuamente come un pennacchio d’acqua torreggiante attraverso le fessure vicino al suo polo sud., La luna di Saturno, incastonata negli anelli del pianeta, è nota per assomigliare a un raviolo, e Janus sembra qualcosa di simile a una polpetta. Gli scienziati di Cassini hanno persino avvistato un oggetto in orbita all’interno degli anelli, soprannominato Peggy, che potrebbe essere stata una luna nell’atto di formarsi o disintegrarsi.
Mentre abbiamo imparato alcune cose incredibili su queste lune, ci sono molte domande aperte sul gruppo di satelliti di Saturno e su cosa possono insegnarci sull’evoluzione del sistema solare., Qui ci sono solo 10 dei molti misteri che gli scienziati stanno lavorando per risolvere:
Quanti anni hanno le lune di Saturno?
Molti dei satelliti dei pianeti, o lune, si sono formati contemporaneamente al resto del nostro sistema solare, più di 4 miliardi di anni fa., Le lune più grandi di Saturno, in particolare, mostrano una registrazione di quella lunga storia negli estesi crateri che coprono le loro superfici. Ma la recente modellazione suggerisce che alcune delle lune di Saturno potrebbero essere più giovani, forse solo 100 milioni di anni o meno.
Un modo in cui gli scienziati possono dire le età di Saturno è osservando quanto strettamente le lune orbitano attorno al pianeta. Un tiro alla fune gravitazionale tra i pianeti e i loro satelliti spinge lentamente le orbite dei satelliti verso l’esterno nello spazio per periodi di tempo molto lunghi., (Ad esempio, la nostra luna si sta allontanando dalla Terra ogni anno a circa il tasso di crescita delle unghie.) Il recente studio suggerisce che, se le lune di Saturno fossero vecchie quanto il sistema solare, quelle vicine agli anelli si sarebbero allontanate molto più lontano ormai. Questa conclusione è in conflitto con l’età apparente delle lune dalle loro superfici fortemente craterizzate, ma aggiunge nuove idee alla ricerca in corso per risolvere la storia del sistema di Saturno.,
Le lune di Saturno si sono formate tutte allo stesso tempo?
Non la pensiamo così. In effetti, ci sono lunette che si formano ancora oggi sul bordo esterno degli anelli di Saturno., Alcune delle lune di Saturno, incluso il suo satellite maggiore più piccolo e più interno, Mimas, potrebbero essersi formate dallo stesso materiale che ha reso i suoi anelli iconici, che potrebbero anche essere molto più giovani di quanto si pensasse in precedenza. Questo materiale potrebbe includere pezzi di comete e asteroidi che si sono rotti intorno a Saturno. O forse le prime lune si sono frantumate in pezzi dopo essersi scontrate o allontanate troppo vicino a Saturno, dove sono state fatte a pezzi dal tiro della gravità del pianeta gigante., Un’altra teoria è che i pianeti riorganizzati un miliardo di anni o giù di lì dopo che il sistema solare formata e suscitato i piccoli corpi intorno a loro, mandandoli scagliare e scontrarsi in tutto il luogo — potenzialmente, una grande ricetta per nuove lune.
Sembra anche che alcune lune siano state adottate da Saturno. La Phoebe butterata probabilmente proveniva da lontano e fu catturata dalla gravità di Saturno ad un certo punto. Pensiamo di sì perché Phoebe è fatta di materiale trovato nei confini del sistema solare, ben oltre Saturno., Orbita anche molto più lontano da Saturno rispetto alla maggior parte delle altre lune, e circonda il pianeta nella direzione opposta — in quella che viene chiamata orbita retrograda — rispetto alla maggior parte degli altri satelliti. Saturno ha anche alcune piccole lune esterne in orbite retrograde che sono inclinate rispetto all’equatore del pianeta, segni sicuri che questi sono probabilmente oggetti catturati che non si sono formati con le altre lune.,
Perché Saturno ha meno grandi lune di Giove?
Giove, un gigante gassoso ancora più grande di Saturno, ha quattro grandi lune (su 79 conosciute al 2019)., Queste sono le “lune galileiane”, un gruppo che prende il nome dall’astronomo Galileo, che le scoprì per primo nei primi anni del 1600. Si tratta di Io, Europa, Ganimede e Callisto. Saturno ha una sola luna in questa categoria di dimensioni: Titano. Non sappiamo perché le grandi lune di Giove siano rimaste intatte mentre la maggior parte di Saturno sembra essere stata distrutta dalla gravità e dalle collisioni di Saturno. Una possibilità è che, poiché i grandi satelliti di Giove orbitano più lontano dal pianeta, sono potenzialmente meno suscettibili di essere fatti a pezzi dalla sua gravità.,
Perché alcune lune hanno oceani di acqua liquida mentre altre sono asciutte?
Questo è dove le età delle lune possono entrare in gioco., Grazie alla sonda Cassini della NASA, che ha studiato Saturno e le sue lune per un decennio da vicino, sappiamo che Encelado, Titano e possibilmente Dione hanno oceani di acqua liquida. Ma perché non Mimas? È molto più vicino a Saturno di Encelado, e quindi più suscettibile al tiro alla fune delle maree tra quei due corpi che potrebbero generare abbastanza calore per mantenere un oceano liquido all’interno di Mimas. Tuttavia, se Mimas dovesse rivelarsi relativamente giovane, questo potrebbe spiegare perché è asciutto, ipotizza lo scienziato planetario Marc Neveu in un articolo del 1 aprile su Nature Astronomy.,
Secondo la sua ricerca, Mimas potrebbe avere meno di 1 miliardo di anni, formandosi da materiale sciolto negli anelli di Saturno. In questo ipotetico scenario, quando i detriti si fusero in Mimas, avrebbe già avuto miliardi di anni per perdere il suo calore radioattivo (calore prodotto dal decadimento nucleare di alcuni elementi chimici nelle rocce su eoni). Senza calore radioattivo all’interno, la sfera fredda e rigida di Mimas non sarebbe mai stata schiacciata e riscaldata abbastanza dalla spinta di Saturno da sciogliere il suo ghiaccio in un oceano di acqua liquida., Tuttavia, ci sono alcune prove che un oceano su Mimas è possibile. Cassini ha scoperto che la piccola luna oscilla mentre ruota sul suo asse, un enigma che potrebbe essere spiegato da un nucleo solido di forma irregolare o da un oceano che scivola sotto la sua superficie ghiacciata.
Gli oceani lunari sono simili a quelli della Terra?
L’oceano su Encelado è salato come l’oceano della Terra. La salinità suggerisce che l’acqua potrebbe interagire chimicamente con un nucleo roccioso, aumentando la probabilità che l’oceano possa essere abitabile per la vita semplice. Questo tipo di interazione sul nostro pianeta fornisce energia e nutrienti alle creature che prosperano sul fondo marino scuro, miglia sotto la superficie dell’oceano. Potrebbe accadere la stessa cosa su Encelado?, Titano ha anche un oceano di acqua liquida, ma gli scienziati non sanno ancora se sta interagendo con la roccia sul fondo dell’oceano o con il ghiaccio.
Quanti anni hanno gli oceani?,
Molto probabilmente sono stati in giro per miliardi di anni, poiché è molto difficile per un oceano sottomarino formarsi bene dopo che la luna si forma. Gli scienziati hanno ancora a zero in su una spiegazione solida per ciò che originariamente formato oceano di Encelado, anche se un impatto gigante è stato esaminato come una possibilità. L’oceano di Titano, d’altra parte, potrebbe essersi formato nello stesso periodo della luna, più di 4 miliardi di anni fa. Potrebbe essere stato fuso dal calore di decadimento radioattivo nell’interno profondo di Titano, dal calore degli impatti o da una combinazione di questi., Il calore generato dal trascinamento gravitazionale non è un fattore importante su Titano poiché la sua orbita è così lontana da Saturno.
C’è vita negli oceani?,
Non sappiamo ancora se gli oceani all’interno delle lune di Saturno abbiano gli ingredienti necessari per sostenere la vita, ma ci sono segni intriganti che potrebbero. Encelado è tra i principali obiettivi della NASA nella ricerca della vita oltre la Terra perché sembra avere tre degli ingredienti più importanti della vita: gli ingredienti chimici giusti (come carbonio o idrogeno), l’energia disponibile e l’acqua liquida.
Verso la fine della sua missione, nel 2015, la sonda Cassini della NASA ha volato attraverso il pennacchio di acqua in eruzione da Encelado e ha rilevato idrogeno molecolare., Ciò ha contribuito a rafforzare il caso dell’abitabilità su Encelado, perché l’idrogeno è un’importante fonte di cibo per le creature che prosperano vicino alle bocche idrotermali sulla Terra.
Titano, che è la metà delle dimensioni della Terra, è intrigante non solo per il suo oceano interno, ma anche per la sua atmosfera densa e ricca di azoto e la complessa chimica del carbonio. Che sia abitato o meno, Titan è un fantastico laboratorio naturale per la chimica della vita.,
Le lune rimarranno con Saturno per sempre?
È probabile che le principali lune di Saturno orbiteranno per sempre sul pianeta, ma alcune delle lune ad anello più piccole e fragili potrebbero scomparire., Le lunette più recenti, create da materiale sciolto negli anelli, sono a più alto rischio di collisioni distruttive e interruzioni da maree gravitazionali.
Perché le lune interne si allontanano così rapidamente da Saturno?
Nel corso del tempo, le lune tendono ad allontanarsi lentamente dai loro pianeti genitori: è la natura. A Saturno, la gravità delle sue numerose lune si sposta sull’interno del pianeta, avvicinandoli un po ‘ alle lune. (Simile a come la gravità della nostra luna rimorchiatori sugli oceani della Terra, creando maree.) Ma la gravità di Saturno tira anche sulle lune., Questo crea un tiro alla fune che costringe le lune in orbite sempre più ampie, spingendole più lontano dai bambini simili a Saturno su una giostra a rotazione veloce che viene tirata verso il suo bordo.
Un’analisi di un gruppo di ricercatori al di fuori della NASA ha suggerito che alcune delle lune interne di Saturno potrebbero muoversi verso l’esterno più velocemente del previsto, dato quanto sono vicine al pianeta. Gli scienziati hanno confrontato un decennio di misurazioni Cassini delle orbite delle lune di Saturno alle loro orbite in immagini del telescopio di 100 anni conservate su lastre fotografiche., La loro analisi ha suggerito una giovane età per le lune-altrimenti si sarebbero allontanate molto più lontano da Saturno nei 4,6 miliardi di anni da quando Saturno si è formato. Mentre l’idea è intrigante, i ricercatori di Cassini sottolineano che è improbabile che 100 anni di osservazioni siano abbastanza lunghi da discernere i cambiamenti nelle orbite di questi mons.
Quindi stanno andando alla deriva? In un certo senso, sì, proprio come la Luna della Terra. Tuttavia, la quantità di tempo coinvolta è probabilmente maggiore della durata prevista del Sistema solare (cioè molti miliardi di anni).,
Basta con le lune: qual è l’accordo con gli anelli di Saturno?
In sostanza, stanno scomparendo, e così sono i moonlets che vivono tra di loro., I ricercatori pensano che potrebbero essere andati in forse solo 100 milioni di anni. Gli anelli vengono tirati in Saturno per gravità come una pioggia graduale e costante di particelle di ghiaccio di dimensioni di polvere.