Lo spettacolo stagionale di Saturno: la visione ultra nitida di Hubble rivela il fenomeno dei raggi
Il mistero dei raggi di Saturno osservato dal telescopio Hubble
Il Telescopio Spaziale Hubble della NASA ha catturato una straordinaria immagine di Saturno il 22 ottobre 2023, quando il pianeta degli anelli si trovava a circa 1,37 miliardi di chilometri dalla Terra. La visione ultra nitida di Hubble ha rivelato un fenomeno noto come “raggi degli anelli”.
• Il mistero dei raggi di Saturno osservato dal telescopio Hubble
• La scoperta dei raggi e le osservazioni di Hubble
• La stagione dei raggi su Saturno osservata da Hubble
• Teorie e osservazioni future
I raggi di Saturno sono caratteristiche transitorie che ruotano insieme agli anelli. La loro apparizione spettrale persiste solo per due o tre rotazioni attorno a Saturno. Durante i periodi di attività, i raggi appena formati si aggiungono continuamente al modello.
La scoperta dei raggi e le osservazioni di Hubble
Sebbene le insolite “maniglie della tazza” di Saturno siano state notate per la prima volta da Galileo nel 1610, fu solo 45 anni dopo che Christiaan Huygens descrisse questi elementi come un disco che circonda Saturno. Successivamente, i telescopi terrestri riuscirono a distinguere solo quattro anelli concentrici unici, etichettati come A, B, C e D. Non fu fino agli anni ’80 che le due sonde Voyager della NASA sorvolarono Saturno per fotografare migliaia di anellini concentrici. Una sorpresa ancora maggiore per gli scienziati di Voyager furono i modelli radiali scuri simili a raggi nel piano degli anelli che apparivano e scomparivano mentre ruotavano attorno a Saturno.
Negli ultimi tre decenni, il Telescopio Spaziale Hubble ha proseguito il lavoro lasciato dai Voyager. La visione ultra nitida di Hubble è la cosa migliore dopo essere lì di persona. Hubble segue il “carosello” dei raggi degli anelli ogni anno. Si ritiene che i raggi scuri siano particelle di polvere levitate elettrostaticamente sopra il piano degli anelli. Sembra che cambino in abbondanza con le stagioni di Saturno, lunghe sette anni. E questo potrebbe essere collegato a cambiamenti nel campo magnetico di Saturno, mentre è bombardato dal vento solare.
La stagione dei raggi su Saturno osservata da Hubble
Nel 1981, la sonda Voyager 2 della NASA fotografò per la prima volta i raggi degli anelli. Anche l’orbiter Cassini della NASA vide i raggi durante la sua missione durata 13 anni che si concluse nel 2017.
Hubble continua ad osservare Saturno annualmente mentre i raggi appaiono e scompaiono. Questo ciclo è stato catturato dal programma OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy) di Hubble, iniziato quasi un decennio fa per monitorare annualmente i cambiamenti meteorologici su tutti e quattro i pianeti giganti gassosi esterni.
Le immagini nitide di Hubble mostrano che la frequenza delle apparizioni dei raggi è guidata stagionalmente, apparendo per la prima volta nei dati OPAL nel 2021 ma solo sul lato sinistro (mattina) degli anelli. Il monitoraggio a lungo termine mostra che sia il numero che il contrasto dei raggi variano con le stagioni di Saturno. Saturno è inclinato sul suo asse come la Terra e ha stagioni che durano circa sette anni.
“Siamo in avvicinamento all’equinozio di Saturno, quando ci aspettiamo un’attività massima dei raggi, con una frequenza più alta e raggi più scuri che appariranno nei prossimi anni”, ha detto il capo scienziato del programma OPAL, Amy Simon del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
Quest’anno, queste strutture effimere appaiono su entrambi i lati del pianeta simultaneamente mentre ruotano attorno al mondo gigante. Anche se sembrano piccoli rispetto a Saturno, la loro lunghezza e larghezza possono estendersi per più del diametro della Terra!
Teorie e osservazioni future
“La teoria principale è che i raggi siano legati al potente campo magnetico di Saturno, con una sorta di interazione solare con il campo magnetico che produce i raggi”, ha detto Simon. Quando è vicino all’equinozio su Saturno, il pianeta e i suoi anelli sono meno inclinati lontano dal Sole. In questa configurazione, il vento solare può colpire più fortemente l’immenso campo magnetico di Saturno, potenziando la formazione dei raggi.
Gli scienziati planetari pensano che le forze elettrostatiche generate da questa interazione levitino polvere o ghiaccio sopra l’anello per formare i raggi, anche se dopo diversi decenni nessuna teoria prevede perfettamente i raggi. Le continue osservazioni di Hubble potrebbero alla fine aiutare a risolvere il mistero.