Cassini è la sonda spaziale più sofisticata mai costruita. Lanciato nel 1997 come missione congiunta NASA/Agenzia spaziale europea, ci sono voluti sette anni per viaggiare su Saturno. Da allora è in orbita attorno al sesto pianeta dal sole, restituendo dati di immenso valore scientifico e immagini di magnifica bellezza.

Cassini ora inizia un'ultima campagna. Soprannominato il Gran Finale, si concluderà il 15 settembre, 2017 con la sonda che si tuffa nell'atmosfera di Saturno, dove brucerà. Sebbene Saturno sia stato visitato da tre veicoli spaziali negli anni '70 e '80, i miei colleghi scienziati ed io non avremmo potuto immaginare cosa avrebbe scoperto la sonda spaziale Cassini durante il suo soggiorno sul pianeta ad anelli quando è stata lanciata 20 anni fa.

Un pianeta di cambiamento dinamico

Enormi tempeste compaiono periodicamente nelle cime delle nuvole di Saturno, conosciuti come Grandi Macchie Bianche, osservabile dai telescopi terrestri. Cassini ha un posto in prima fila a questi eventi. Abbiamo scoperto che proprio come i temporali della Terra, queste tempeste contengono fulmini e grandine.

Cassini è in orbita attorno a Saturno abbastanza a lungo da osservare i cambiamenti stagionali che causano variazioni nei suoi modelli meteorologici, non diversamente dalle stagioni sulla Terra. Le tempeste periodiche compaiono spesso alla fine dell'estate nell'emisfero settentrionale di Saturno.

Nel 2010, durante la primavera settentrionale, una tempesta insolitamente precoce e intensa è apparsa nelle cime delle nuvole di Saturno. Fu una tempesta di tale immensità che circondò l'intero pianeta e durò per quasi un anno. Fu solo quando la tempesta si mangiò la coda che alla fine sputò e svanì. Studiare tempeste come questa e confrontarle con eventi simili su altri pianeti (si pensi alla Grande Macchia Rossa di Giove) aiuta gli scienziati a comprendere meglio i modelli meteorologici in tutto il sistema solare, anche qui sulla Terra.

Avendo fatto centinaia di orbite intorno a Saturno, Cassini è stato anche in grado di indagare a fondo su altre caratteristiche solo intraviste dalla Terra o da sonde precedenti. Incontri ravvicinati con la luna più grande di Saturno, Titano, hanno permesso ai navigatori di utilizzare la gravità della luna per riorientare l'orbita della sonda in modo che potesse oscillare sui poli di Saturno. A causa del forte campo magnetico di Saturno, i poli ospitano bellissime aurore, proprio come quelli della Terra e di Giove.

Cassini ha anche confermato l'esistenza di un bizzarro vortice polare di forma esagonale originariamente intravisto dalla missione Voyager nel 1981. Il vortice, una massa di gas vorticoso molto simile a un uragano, è più grande della Terra e ha una velocità massima del vento di 220 mph.

Sede di dozzine di mondi diversi

Cassini ha scoperto che Saturno ha 45 lune in più rispetto alle 17 conosciute in precedenza, posizionando il totale ora a 62.

Il più grande, Titano, è più grande del pianeta Mercurio. Possiede una densa atmosfera ricca di azoto con una pressione superficiale una volta e mezzo quella terrestre. Cassini è stato in grado di sondare sotto la copertura nuvolosa di questa luna, scoprendo fiumi che sfociano in laghi e mari e che vengono riforniti dalla pioggia. Ma in questo caso, il liquido non è acqua, ma piuttosto metano ed etano liquidi.

Questo non vuol dire che l'acqua non sia abbondante lì, ma fa così freddo su Titano (con una temperatura superficiale di -180 ) che l'acqua si comporta come roccia e sabbia. Sebbene abbia tutti gli ingredienti per la vita, Titano è essenzialmente una "Terra congelata, "intrappolato in quel momento nel tempo prima che la vita potesse formarsi.

La sesta luna più grande di Saturno, Encelado, è un mondo ghiacciato di circa 300 miglia di diametro. E per me, è il luogo del ritrovamento più spettacolare della Missione.

La scoperta è iniziata umilmente, con un curioso blip nelle letture del campo magnetico durante il primo sorvolo di Encelado nel 2004. Mentre Cassini passava sull'emisfero australe della luna, ha rilevato strane fluttuazioni nel campo magnetico di Saturno. Da questa, il team del magnetometro Cassini ha dedotto che Encelado deve essere una fonte di gas ionizzato.

Incuriosito, hanno incaricato i navigatori di Cassini di effettuare un sorvolo ancora più ravvicinato nel 2005. Con nostro grande stupore, i due strumenti atti a determinare la composizione del gas attraversato dalla navicella spaziale, lo Spettrometro al Plasma Cassini (CAPS) e lo Spettrometro di Massa Ionica e Neutra (INMS), determinato che Cassini stava passando inaspettatamente attraverso una nuvola di acqua ionizzata. Emana dalle crepe nel ghiaccio al polo sud di Encelado, questi pennacchi d'acqua sgorgano nello spazio a velocità fino a 800 mph.

Faccio parte della squadra che ha effettuato l'identificazione positiva dell'acqua, e devo dire che è stato il momento più emozionante della mia carriera professionale. Per quanto riguarda le lune di Saturno, tutti pensavano che tutta l'azione sarebbe stata su Titan. Nessuno si aspettava piccolo, senza pretese Encelado per riservare sorprese.

L'attività geologica che si verifica in tempo reale è piuttosto rara nel sistema solare. Prima di Encelado, l'unico mondo attivo conosciuto oltre la Terra era la luna di Giove Io, che possiede vulcani in eruzione. Trovare qualcosa di simile all'Old Faithful su una luna di Saturno era praticamente inimmaginabile. Il fatto che tutto sia iniziato con qualcuno che ha notato una strana lettura nei dati del campo magnetico è un meraviglioso esempio della natura fortuita della scoperta.

La storia di Encelado diventa solo più straordinaria. Nel 2009, i pennacchi sono stati ripresi direttamente per la prima volta. Ora sappiamo che l'acqua di Encelado comprende il componente più grande della magnetosfera di Saturno (l'area dello spazio controllata dal campo magnetico di Saturno), e i pennacchi sono responsabili dell'esistenza stessa del vasto anello E di Saturno, il secondo anello più esterno del pianeta.

Più sorprendentemente, ora sappiamo che sotto la crosta di Encelado c'è un oceano globale di acqua salata liquida e molecole organiche, il tutto essendo riscaldato da bocche idrotermali sul fondo del mare. L'analisi dettagliata dei pennacchi mostra che contengono idrocarburi. Tutto ciò indica la possibilità che Encelado sia un mondo oceanico che ospita la vita, proprio qui nel nostro sistema solare.

Quando Cassini si tufferà nelle cime delle nuvole di Saturno alla fine di quest'anno, segnerà la fine di una delle missioni di scoperta di maggior successo mai lanciate dall'umanità.

Gli scienziati stanno ora valutando missioni mirate su Titano, Encelado o forse entrambi. Una delle lezioni più preziose che si possono trarre da Cassini è la necessità di continuare ad esplorare. Per quanto abbiamo appreso dalla prima navicella spaziale a raggiungere Saturno, niente ci ha preparato per quello che avremmo trovato con Cassini. Chissà cosa troveremo dopo?

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.