Mentre Cassini della NASA si è avvicinato a Saturno nel suo ultimo anno, la navicella ha fornito dettagli intricati sul funzionamento dei complessi anelli di Saturno, mostra una nuova analisi.

Sebbene la missione sia terminata nel 2017, la scienza continua a fluire dai dati raccolti. Un nuovo articolo pubblicato il 13 giugno in Scienza descrive i risultati di quattro strumenti Cassini prendendo le loro osservazioni più ravvicinate degli anelli principali.

I risultati includono dettagli fini di caratteristiche scolpite da masse incorporate all'interno degli anelli. Texture e motivi, da grumoso a paglia, salta fuori dalle immagini, sollevando domande sulle interazioni che li hanno formati. Nuove mappe rivelano come i colori, chimica e variazione di temperatura attraverso gli anelli.

Come un pianeta in costruzione dentro un disco di materiale protoplanetario, minuscole lune incastonate negli anelli di Saturno (denominate da A a G, in ordine di scoperta) interagiscono con le particelle che li circondano. In quel modo, il documento fornisce ulteriori prove che gli anelli sono una finestra sui processi astrofisici del disco che modellano il nostro sistema solare.

Le osservazioni approfondiscono anche la comprensione degli scienziati del complesso sistema di Saturno. Gli scienziati concludono che sul bordo esterno degli anelli principali, una serie di striature simili generate dall'impatto nell'anello F hanno la stessa lunghezza e orientamento, dimostrando che erano probabilmente causati da uno stormo di impattatori che hanno colpito tutti l'anello allo stesso tempo. Ciò mostra che l'anello è modellato da flussi di materiale che orbitano attorno a Saturno stesso piuttosto che, ad esempio, da detriti cometari (che si muovono intorno al Sole) che si schiantano contro gli anelli.

"Questi nuovi dettagli su come le lune scolpiscono gli anelli in vari modi forniscono una finestra sulla formazione del sistema solare, dove hai anche dischi che si evolvono sotto l'influenza di masse incorporate al loro interno, " ha detto l'autore principale e scienziato di Cassini Matt Tiscareno del SETI Institute di Mountain View, California.

Misteri eterni

Allo stesso tempo, nuovi enigmi sono sorti e vecchi misteri si sono approfonditi con le ultime ricerche. Le immagini ravvicinate dell'anello hanno messo a fuoco tre trame distinte:grumose, liscia e striata, e ha chiarito che queste trame si verificano in cinture con bordi netti. Ma perché? In molti luoghi le cinture non sono collegate a nessuna caratteristica dell'anello che gli scienziati hanno ancora identificato.

"Questo ci dice che l'aspetto degli anelli non è solo una funzione di quanto materiale c'è, " Disse Tiscareno. "Ci deve essere qualcosa di diverso nelle caratteristiche delle particelle, forse influenzando ciò che accade quando due particelle dell'anello si scontrano e rimbalzano l'una sull'altra. E non sappiamo ancora cosa sia".

I dati analizzati sono stati raccolti durante le Ring Grazing Orbits (da dicembre 2016 ad aprile 2017) e il Grand Finale (da aprile a settembre 2017), quando Cassini volò appena sopra le cime delle nuvole di Saturno. Mentre la navicella stava finendo il carburante, il team della missione lo ha deliberatamente immerso nell'atmosfera del pianeta nel settembre 2017.

Il Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) di Cassini ha scoperto un altro mistero. Lo spettrometro, che ha ripreso gli anelli nella luce visibile e nel vicino infrarosso, identificato bande di ghiaccio d'acqua insolitamente deboli nella parte più esterna dell'anello A. è stata una sorpresa, perché l'area è nota per essere altamente riflettente, che di solito è un segno di ghiaccio meno contaminato e quindi di bande di ghiaccio d'acqua più forti.

La nuova mappa spettrale fa luce anche sulla composizione degli anelli. E mentre gli scienziati sapevano già che il ghiaccio d'acqua è il componente principale, la mappa spettrale escludeva il ghiaccio di ammoniaca rilevabile e il ghiaccio di metano come ingredienti. Ma non vede nemmeno i composti organici, una sorpresa, dato il materiale organico che Cassini ha scoperto fluire dall'anello a D nell'atmosfera di Saturno.

"Se i prodotti organici fossero presenti in grandi quantità, almeno nella A principale, Anelli B e C:li vedremmo, " ha detto Phil Nicholson, Cassini scienziato VIMS della Cornell University di Ithaca, New York. "Non sono ancora convinto che siano una componente importante degli anelli principali".

La ricerca segna l'inizio della nuova era della scienza Cassini, ha affermato Jeff Cuzzi dell'Ames Research Center della NASA, che studia gli anelli di Saturno dagli anni '70 ed è lo scienziato interdisciplinare per gli anelli della missione Cassini.

"Vediamo molto di più, e più vicino, e stiamo ottenendo enigmi nuovi e più interessanti, " Ha detto Cuzzi. "Stiamo appena entrando nella fase successiva, che sta costruendo nuovo, modelli dettagliati dell'evoluzione degli anelli, inclusa la nuova rivelazione dai dati di Cassini secondo cui gli anelli sono molto più giovani di Saturno".

Le nuove osservazioni offrono agli scienziati una visione ancora più intima degli anelli rispetto a prima, e ogni esame rivela nuove complessità, ha affermato Linda Spilker, scienziata del progetto Cassini, con sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California.

"È come aumentare di un'altra tacca la potenza su ciò che potremmo vedere negli anelli. Tutti hanno appena avuto una visione più chiara di quello che sta succedendo, " Spilker ha detto. "Ottenere quella risoluzione in più ha risposto a molte domande, ma ne restano così tante allettanti."