Un team di ricercatori ha riacceso il dibattito sull'età degli anelli di Saturno con uno studio che data gli anelli come molto probabilmente si sono formati all'inizio del Sistema Solare.

In un articolo pubblicato oggi in Astronomia della natura e presentato al Joint Meeting EPSC-DPS 2019 a Ginevra, gli autori suggeriscono che i processi che espellono preferibilmente materiale polveroso e organico dagli anelli di Saturno potrebbero far sembrare gli anelli molto più giovani di quanto non siano in realtà.

L'immersione di Cassini attraverso gli anelli durante il Gran Finale della missione nel 2017 ha fornito dati che sono stati interpretati come prova che gli anelli di Saturno si siano formati solo poche decine di milioni di anni fa, nel periodo in cui i dinosauri camminavano sulla Terra. Le misurazioni della gravità effettuate durante l'immersione hanno fornito una stima più accurata della massa degli anelli, che sono costituiti da più del 95% di ghiaccio d'acqua e meno del 5% di rocce, materiali organici e metalli. La stima della massa è stata quindi utilizzata per calcolare per quanto tempo il ghiaccio incontaminato degli anelli avrebbe dovuto essere esposto a polvere e micrometeoriti per raggiungere il livello di altri "inquinanti" che vediamo oggi.

Per molti, questo risolveva il mistero dell'età degli anelli. Però, Aurelio Crida, autore principale del nuovo studio, ritiene che il dibattito non sia ancora concluso.

"Non possiamo misurare direttamente l'età degli anelli di Saturno come gli anelli su un ceppo d'albero, quindi dobbiamo dedurre la loro età da altre proprietà come la massa e la composizione chimica. Recenti studi hanno ipotizzato che il flusso di polvere sia costante, la massa degli anelli è costante, e che gli anelli trattengono tutto il materiale inquinante che ricevono. Però, c'è ancora molta incertezza su tutti questi punti e, se preso con altri risultati della missione Cassini, crediamo che ci sia un forte motivo per cui gli anelli sono molto, molto più vecchio, " ha detto il dottor Crida, dell'Osservatorio della Costa Azzurra, CNRS.

Crida e colleghi sostengono che la massa misurata durante il finale della missione Cassini è in straordinario accordo con i modelli dell'evoluzione dinamica di anelli massicci risalenti al Sistema Solare primordiale.

Gli anelli sono fatti di particelle e blocchi di dimensioni variabili da metri fino a micrometri. Le interazioni viscose tra i blocchi fanno sì che gli anelli si allarghino e trasportino il materiale come un nastro trasportatore. Questo porta alla perdita di massa dal bordo più interno, dove le particelle cadono nel pianeta, e dal bordo esterno, dove il materiale attraversa il confine esterno in una regione in cui iniziano a formarsi le lune e i satelliti.

Gli anelli più massicci si diffondono più rapidamente e perdono massa più velocemente. I modelli mostrano che qualunque sia la massa iniziale degli anelli, vi è la tendenza degli anelli a convergere su una massa misurata da Cassini dopo circa 4 miliardi di anni, corrispondente alla scala temporale della formazione del sistema solare.

"Dalla nostra attuale comprensione della viscosità degli anelli, la massa misurata durante il Gran Finale Cassini sarebbe il prodotto naturale di diversi miliardi di anni di evoluzione, che è attraente. certo, nulla vieta che gli anelli si siano formati molto recentemente con questa massa precisa e si siano a malapena evoluti da allora. Però, sarebbe una bella coincidenza, " ha detto il dottor Crida.

Il coautore Hsiang-Wen Hsu faceva parte di un team che ha annunciato i risultati nell'ottobre 2018 del Cosmic Dust Analyzer di Cassini, che ha mostrato che 600 chilogrammi di grani di silicato cadono su Saturno dagli anelli ogni secondo. Altri studi che utilizzano i dati dello spettrometro Cassini Ion e Neutral Mass hanno mostrato la presenza di molecole organiche nell'atmosfera superiore di Saturno che si pensa derivino dagli anelli.

Dott. Hsu, del Laboratorio di fisica spaziale e atmosferica di Boulder, Colorado, ha dichiarato:"Questi risultati suggeriscono che gli anelli si stanno 'pulendo' dagli inquinanti. La natura di questo potenziale processo di pulizia degli anelli è ancora misteriosa. Tuttavia, il nostro studio mostra che l'età di esposizione non è necessariamente legata all'età di formazione, così gli anelli possono apparire artificialmente giovani."