...poche parole...
SATURNO
Scena
seconda
Le
caratteristiche
Massa
(kg).........................................................................5,68
x 1026
Diametro equatoriale (km)..........................................................120.536
Densità media (kg/m3)
....................................................................690
Velocità di fuga
(m/sec)..............................................................35.600
Distanza media dal Sole (UA)..........................................................9,539
Distanza media dal Sole (Km)..............................................1.429.400.000
Periodo di rotazione (lunghezza del giorno in ore terrestri).....................10,2
Periodo di rivoluzione (lunghezza dell'anno in anni terrestri)..................29,46
Obliquità (inclinazione degli assi in gradi)............................................26,7
Inclinazione dell'orbita
(gradi)...........................................................2,49
Eccentricità dell'orbita (deviazione dal cerchio)..................................0,056
Temperatura media alla sommità delle nubi (K alla
pressione di 1 bar)..........88
Albedo geometrica visuale (riflettività)................................................0,46
Componenti dell'atmosfera..................97% idrogeno, 3%
elio, 0,05% metano
(*)
Anelli................................................................circa
270.000 km di diametro
(*)
nota
sugli anelli: (considerando i pezzi più grandi e non le
particelle più minute).Le particelle vanno in dimensioni dalle centimetriche
alle decametriche, composte di ghiaccio d'acqua o ricoperte da esso; ci sono
pure tracce di silicati e composti di carbonio. Sono divise in quattro gruppi di
anelli principali e tre più sottili, con gruppi di deboli anelli separati da spazi chiamati
"divisioni".
Saturno è il sesto pianeta del Sistema Solare e il
secondo per dimensioni, dopo Giove, al quale assomiglia
per molti aspetti.
Dista dal Sole circa 1,43 miliardi di
km ed è il sesto oggetto più luminoso del cielo - dopo
il Sole, la Luna, Venere, Giove e Marte -
all'opposizione
biennale (quando raggiunge il massimo della luminosità).
Saturno in falsi colori:
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Il pianeta è conosciuto fin dall'antichità e il primo
che l'osservò al telescopio fu Galileo Galilei nel 1610,
il quale non riuscì però a distinguere gli anelli se
non come un rigonfiamento equatoriale del pianeta. Data
la mediocre qualità delle ottiche del tempo, esso veniva
interpretato di volta in volta come un pianeta "rigonfio"
oppure come due satelliti che gli erano talmente vicini
da "sfiorarlo". Appena i telescopi raggiunsero
una qualità accettabile, si capì immediatamente che il
"rigonfiamento" era un anello visto secondo
proiezioni geometriche differenti, le quali creavano le
illusorie immagini di Galileo. Il primo a capire la vera
geometria degli anelli fu Christiaan Huygens nel 1659.
Con l'evoluzione degli strumenti si osservò che gli
anelli sono molteplici, separati da spazi "vuoti"
chiamati "divisioni" (le principali sono quella
di Cassini e di Encke). Gli anelli sono suddivisi a loro
volta in innumerevoli sottoanelli, diventati addirittura
migliaia dopo aver visto le immagini delle sonde
interplanetarie. Oggigiorno Saturno è noto soprattutto
per lo spettacolare sistema di anelli che lo circonda,
dato che gli anelli di Urano (scoperti nel 1977) e quelli di
Giove e Nettuno sono
ancora sconosciuti ai più.
Saturno a colori naturali:
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Saturno, con i suoi 30 satelliti e il sistema di
anelli, è sicuramente il pianeta più spettacolare del
Sistema Solare. La temperatura minima
registrata alla
superficie è di -191 gradi centigradi, quella ipotizzata
per il nucleo di 12.000 °C e il raggio equatoriale del
pianeta è di circa
60.000 km. Gli anelli, costituiti da
minutissimi frammenti solidi, sono sottilissimi, con uno
spessore massimo di 10 km e massa trascurabile
rispetto a
quella del pianeta.
Come gli altri giganti gassosi (Giove, Urano e Nettuno),
non ha una superficie solida ed è composto per il 75%
d'idrogeno e il 25% di elio
(i quali, a grandi profondità,
diventano liquidi per le enormi pressioni cui sono
sottoposti) e in più da tracce di acqua, metano ed
ammoniaca.
Esso possiede probabilmente anche un piccolo
nucleo di metallo e roccia, il tutto circondato dalla
densa atmosfera.
Anche Saturno, come Giove, sembra avere una sorgente
interna di energia che gli fa emettere circa 2,2 volte più
energia di quella che riceve
dal Sole. Probabilmente si
tratta della lenta contrazione gravitazionale del
pianeta, che produce un riscaldamento dello stesso: il
suo nucleo ha una temperatura di circa 12.000 gradi. Si pensa che la maggior parte dell'energia in eccesso
venga prodotta dal meccanismo di
Kelvin-Helmholtz, come nel caso di Giove.
In comune con Giove possiede anche un campo magnetico di
polarità inversa rispetto a quello terrestre. La superficie visibile, di colore
giallastro, è ricca di
nubi di colore blu pallido e bruno, disposte in bande
parallele come quelle di Giove, ma più pallide. La loro
struttura è
dovuta ai venti che soffiano prevalentemente
lungo linee di latitudine costante; esse sono agitate da
turbini, meno intensi di quelli che interessano Giove.
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Gli astronomi hanno osservato sull'atmosfera di Saturno
grandi macchie chiare (o nubi) che credono siano tempeste
e hanno determinato
che in esse i venti possono
raggiungere fino a 1.800 km all'ora. Per confronto si
vedano i corrispondenti uragani su Giove e gli uragani su
Nettuno.
Saturno orbita attorno al Sole a una distanza media di 1.429
milioni di Km, con un periodo di 29,5 anni terrestri. La
sua orbita è inclinata di
circa 2 gradi e mezzo
sull'eclittica. Compie una rotazione sul suo asse,
inclinato di 25,33 gradi rispetto alla perpendicolare al
piano orbitale,
in sole 10 ore e 39 minuti.
Saturno è il più schiacciato tra i pianeti del Sistema
Solare (circa il 10%): il diametro equatoriale è di 120.536
Km mentre quello polare di soli 108.728 Km. Questo è dovuto, come nel caso di Giove, alla bassa
densità e alla rapida rotazione del pianeta, che è
schiacciato sotto l'effetto della forza centrifuga: esso
ha infatti la densità minore di tutti i pianeti, pari 0,7
g/cm^3 e inferiore a quella dell'acqua.
La massa del pianeta è pari a quasi 570.000 miliardi di
miliardi di tonnellate (5.688 * 10^29 g), cioè 95 volte quella terrestre, e la
sua albedo
è pari a 0,47. Sino all'esplorazione (anche se breve) dei Voyager 1 e 2,
si riteneva che solamente Saturno disponesse di un
sistema di anelli.
Successivamente pure attorno a Urano, Giove e Nettuno si
sono scopertisistemi di anelli complessi.
Primo
piano degli anelli a colori naturali:
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Il sistema di anelli, pur non essendo unico nel Sistema
Solare, è tuttavia il più maestoso e il più luminoso.
Esso è compreso tra 170.000 Km e 285.000 Km dal centro
del pianeta e il suo spessore è di solo un chilometro e
mezzo, mentre i singoli
sottoanelli hanno una larghezza
media d'un centinaio di km. Dalla Terra sono visibili i
due anelli più larghi, detti A e B, e uno più tenue,
detto anello C. Tra i primi due c'è una divisione, detta di Cassini, in
onore dell'astronomo che la scoprì nel 1675. L'anello A
presenta al
suo interno, in un'altra parte, la divisione
di Encke, più stretta della Cassini e difficile da
vedere se il telescopio ha un piccolo diametro.
In realtà
già la sonda Pioneer 11 aveva rivelato che ognuno di
questi anelli è composto da migliaia di anelli più
sottili, come in un disco
musicale solcato da
innumerevoli incisioni. Le immagini riprese dalle
successive Voyager 1 e 2 hanno confermato la situazione,
arricchendo
il panorama del sistema planetario con
immagini molto belle e ricche di nuovi dettagli, che
stanno impegnando i ricercatori del
Jet Propulsion
Laboratory e degli altri istituti di ricerca da un
ventennio a questa parte. Non passa praticamente anno
senza che vengano comunicate nuove scoperte.
Gli anelli D e E sono invece molto deboli, in particolare
quest'ultimo, e pertanto sfuggono alla possibilità di
osservazione amatoriale; addirittura sono difficili da
osservare persino con i grandi strumenti a terra. Ora che
il telescopio spaziale Hubble mappa regolamente tutti i
pianeti (con la sola esclusione di Mercurio, troppo
vicino prospetticamente al Sole), possiamo osservare pure
le modificazioni geometriche degli anelli di Saturno e, pertanto, studiarli con angoli d'incidenza dei
fotoni solari diversi, in modo da acquisire continuamente nuove informazioni.
L'anello più esterno, detto F , è composto da due
anelli sottili e relativamente luminosi, intrecciati al
punto che sembrano esserci dei "nodi",
che
potrebbero essere addensamenti di particelle tenuti
insieme da piccoli satelliti ancora sconosciuti, chiamati
tecnicamente "satelliti pastore", oppure mini
satelliti anch'essi sconosciuti.
Ogni 14 anni Saturno viene a trovarsi in posizione tale
rispetto alla Terra che gli anelli risultano di taglio e
sembrano quasi scomparire. Questo è accaduto nel 1966 e
nel 1979-80 (quando l'attraversamento fu singolo) e poi,
per tre volte di seguito nell'arco di pochi mesi, nel
1995-96, il 22 maggio, l'11 agosto e l'11 febbraio. A tal
riguardo si legga la Saturn's Ring Plane Crossings, uno
dei testi presenti nel sito internet delle
Press Release
dell'Hubble Space Telescope.
In questi momenti si rendono visibili i satelliti che
hanno orbite molto vicine al piano degli anelli.
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Gli anelli sono costituiti da un gran numero di
particelle solide, principalmente cristalli di ghiaccio,
con una certa percentuale di silicati e
forse grani di
ferro di origine meteoritica, ciascuno dei quali ruota
attorno al pianeta su una propria orbita. Alcuni grani
potrebbero essere
ricoperti di ghiaccio secco, cioè
anidride carbonica ghiacciata. La loro dimensione tipica
varia tra i centimetri e qualche metro, anche se
sono
presenti alcuni piccoli asteroidi grandi alcuni
chilometri. Hanno una riflettività piuttosto alta, per
questo tipo di struttura,
con un'albedo compresa tra 0,2 e 0,6.
La nascita del sistema di anelli è fondamentalmente
sconosciuta, anche se viene ipotizzato che queste
particelle derivino dalla disgregazione
di piccoli
satelliti di Saturno, giunti al di sotto del limite di
Roche e disgregatisi a causa dell'intensa forza mareale
esercitata dal pianeta.
Un altro meccanismo per la loro
formazione potrebbe essere quello della loro acquisizione
a causa d'impatti meteoritici o altro, come la
discesa
nel pozzo gravitazionale del pianeta della polvere
interplanetaria (per le particelle più piccole).
Ah! Ultimissime...
Proprio in questo momento ho calcolato che la
prossima primavera su Saturno iniziera
:
Nell'anno 2009 prossimo venturo.
Crediti
e referenze: The Nine Planets, NASA, Hubble, osservatori
astronomici nazionali ed esteri.
Fine
della seconda puntata
Nella
prossima ed ultima parte si parlerà della famiglia
satellitare di Saturno (la più grande del sistema solare).
Per
leggere la 3° puntata
Per
leggere la 1° puntata
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