Una nuova ricerca che emerge dalle orbite finali della navicella spaziale Cassini della NASA rappresenta un enorme balzo in avanti nella nostra comprensione del sistema di Saturno, in particolare il misterioso, regione mai esplorata prima tra il pianeta e i suoi anelli. Alcune idee preconcette si stanno rivelando sbagliate mentre vengono sollevate nuove domande.

Sei team di ricercatori stanno pubblicando il loro lavoro il 5 ottobre sulla rivista Scienza , sulla base dei risultati del Gran Finale di Cassini. questo è quando, mentre la navicella stava finendo il carburante, il team della missione ha guidato Cassini in modo spettacolare vicino a Saturno in 22 orbite prima di vaporizzarlo deliberatamente in un tuffo finale nell'atmosfera nel settembre 2017.

Sapendo che i giorni di Cassini erano contati, il suo team di missione è andato per l'oro. La navicella ha volato dove non era mai stata progettata per volare. Per la prima volta, ha sondato l'ambiente magnetizzato di Saturno, volato attraverso il ghiaccio, particelle dell'anello roccioso e annusò l'atmosfera nell'1, 200 miglia di larghezza (2, divario di 000 chilometri di larghezza) tra gli anelli e le cime delle nuvole. Non solo la traiettoria di volo ha spinto il veicolo spaziale ai suoi limiti, le nuove scoperte illustrano quanto fossero potenti e agili gli strumenti.

Molti altri risultati scientifici del Gran Finale stanno per arrivare, ma ecco alcuni dei punti salienti di oggi:

• Composti organici complessi incorporati nell'acqua, i nanograni piovono dagli anelli di Saturno nella sua atmosfera superiore. Gli scienziati hanno visto acqua e silicati, ma furono sorpresi di vedere anche il metano, ammoniaca, monossido di carbonio, azoto e anidride carbonica. La composizione degli organici è diversa da quella trovata sulla luna Encelado, e anche diversa da quella sulla luna Titano, il che significa che ci sono almeno tre distinti serbatoi di molecole organiche nel sistema di Saturno.
• Per la prima volta, Cassini ha visto da vicino come gli anelli interagiscono con il pianeta e ha osservato le particelle e i gas dell'anello interno cadere direttamente nell'atmosfera. Alcune particelle assumono cariche elettriche e si muovono a spirale lungo le linee del campo magnetico, cadere su Saturno a latitudini più elevate, un fenomeno noto come "pioggia ad anello". Ma gli scienziati sono rimasti sorpresi nel vedere che altri vengono trascinati rapidamente all'interno di Saturno all'equatore. E tutto sta cadendo dagli anelli più velocemente di quanto pensassero gli scienziati, fino a 22, 000 sterline (10, 000 chilogrammi) di materiale al secondo.
• Gli scienziati sono rimasti sorpresi di vedere come appare il materiale nello spazio tra gli anelli e l'atmosfera di Saturno. Sapevano che le particelle negli anelli variavano da grandi a piccole. Ma il campionamento nel gap ha mostrato per lo più minuscolo, particelle di dimensioni nanometriche, come fumo, suggerendo che un processo ancora sconosciuto stia macinando le particelle.
• Saturno e i suoi anelli sono ancora più interconnessi di quanto pensassero gli scienziati. Cassini ha rivelato un sistema di corrente elettrica precedentemente sconosciuto che collega gli anelli alla parte superiore dell'atmosfera di Saturno.
• Gli scienziati hanno scoperto una nuova cintura di radiazioni attorno a Saturno, vicino al pianeta e composto da particelle energetiche. Hanno scoperto che mentre la cintura si interseca effettivamente con l'anello più interno, l'anello è così tenue che non impedisce la formazione del nastro.
• A differenza di ogni altro pianeta con un campo magnetico nel nostro Sistema Solare, Il campo magnetico di Saturno è quasi completamente allineato con il suo asse di rotazione. I nuovi dati mostrano un'inclinazione del campo magnetico inferiore a 0,0095 gradi. (Il campo magnetico terrestre è inclinato di 11 gradi rispetto al suo asse di rotazione.) Secondo tutto ciò che gli scienziati sanno su come vengono generati i campi magnetici planetari, Saturno non dovrebbe averne uno. È un mistero che i fisici lavoreranno per risolvere.
• Cassini volò sopra i poli magnetici di Saturno, campionare direttamente le regioni in cui vengono generate emissioni radio. I risultati hanno più che raddoppiato il numero di misurazioni dirette di sorgenti radio dal pianeta, uno dei pochi luoghi non terrestri in cui gli scienziati sono stati in grado di studiare un meccanismo di generazione radio che si ritiene operi in tutto l'universo.

Per la missione Cassini, la scienza che esce dalle orbite del Grand Finale più che giustifica il rischio calcolato di tuffarsi nel divario, sfiorando l'alta atmosfera e costeggiando il bordo degli anelli interni, ha detto la scienziata del progetto Cassini Linda Spilker.

"Quasi tutto quello che succede in quella regione si è rivelato una sorpresa, " Spilker ha detto. "Questa era l'importanza di andare lì, per esplorare un luogo in cui non siamo mai stati prima. E la spedizione ha davvero dato i suoi frutti:i dati sono tremendamente eccitanti".

L'analisi dei dati di Cassini dagli strumenti del veicolo spaziale sarà in corso negli anni a venire, contribuendo a dipingere un quadro più chiaro di Saturno.

"Rimangono molti misteri, mentre mettiamo insieme i pezzi del puzzle, " Spilker ha detto. "I risultati delle orbite finali di Cassini si sono rivelati più interessanti di quanto avremmo potuto immaginare".

Gli articoli pubblicati in Scienza sono:

"Interazioni chimiche tra l'atmosfera di Saturno e i suoi anelli, " di J. Hunter Waite, et al.

"La polvere dell'anello a D che cade nella ionosfera equatoriale e nell'atmosfera superiore di Saturno, " di Donald Mitchell, et.al.

"In-situ collection of dust grains falling from Saturn's rings into its atmosphere, " by Hsiang-Wen Hsu, et.al.

"A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings, " by Elias Roussos, Peter Kollmann, et.al.

"Saturn's magnetic field revealed by the Cassini Grand Finale, " by Michele Dougherty, et.al.

"The low frequency source of Saturn's Kilometric Radiation (SKR), " by Laurent Lamy, et.al.

On Oct. 4, come la Scienza publication embargo lifts, articles describing research complementary to these findings will post online in Lettere di ricerca geofisica (GRL), a journal of the American Geophysical Union (AGU).