La sonda spaziale orbitante Cassini della NASA, che ha trasportato la sonda Huygens dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha trascorso 13 anni nello spazio durante i quali ha catturato immagini di Saturno e dei suoi anelli con dettagli sorprendenti e ha fatto atterrare una sonda sulla luna Titano. (Crediti: NASA/JPL-Caltech)

Premessa

Quanto riportato di seguito, frutto di studi scientifici di questi anni a noi contemporanei, sono e rimangono solamente stime e cercano di avvicinarsi il più possibile a ricostruire il vero. La vera età e le vere caratteristiche degli anelli del pianeta Saturno sarà possibile conoscerle con precisione solo quando l’attuale umanità della Terra potrà o riuscirà a esaminare di persona i “macigni spaziali” che compongono gli anelli di Saturno.

Detto ciò, tramite l’utilizzo di metodi indiretti e misurazioni strumentali, è stato comunque possibile stimarne l’età e iniziare ad avvicinarci a capire la loro vera storia e formazione.

Gli anelli del pianeta Saturno: giovani ed effimeri

Tre recenti studi, datati 2023, condotti da scienziati dell’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley della California, esaminando i dati della missione Cassini della NASA forniscono la prova che gli anelli di Saturno sono sia giovani che effimeri: in termini astronomici, ovviamente.

La nuova ricerca esamina la massa degli anelli, la loro “purezza”, quanto velocemente vengono aggiunti detriti in arrivo e come questo influenza il modo in cui gli anelli cambiano nel tempo. Mettendo insieme questi elementi si può avere un’idea migliore di quanto tempo sono stati in orbita attorno al loro pianeta e il tempo che gli rimane.

Gli anelli sono quasi interamente puro ghiaccio. Meno di una piccola parte della loro massa è “inquinamento” non ghiacciato proveniente da micrometeoriti, come frammenti di asteroidi più piccoli di un granello di sabbia. Questi collidono costantemente con le particelle e con il materiale che forma l’anello e contribuiscono all’aumento di detriti. L’età degli anelli è stata difficile da definire, perché gli scienziati non avevano ancora quantificato questo particolare bombardamento per calcolare da quanto tempo doveva essere in corso.

Ora, il primo dei tre nuovi studi fornisce un’idea migliore del tasso di arrivo totale di materiale non ghiacciato e, quindi, di quanto avrebbe dovuto “contaminare” gli anelli dalla loro formazione. L’analisi indica che i micrometeoriti non stanno arrivando così velocemente come pensavano gli scienziati, il che significa che la gravità di Saturno può attrarre a se il materiale spaziale in modo più efficace rispetto al sistema di anelli. Queste nuove evidenze si sommano a indicare che gli anelli non avrebbero potuto essere esposti a questa “grandinata cosmica” per più di qualche centinaio di milioni di anni: solo una piccola frazione dell’età di circa 4,6 miliardi di anni di Saturno e del Sistema solare in generale.

Un’altra conferma a queste ipotesi è contenuta nel secondo studio, che affronta l’argomento da un’angolazione diversa: analizza il costante impatto del materiale costituente gli anelli con le minuscole rocce spaziali. Gli autori dello studio hanno identificato due cose che sono state in gran parte trascurate nella ricerca precedente. In particolare, stavano guardando la fisica che governava l’evoluzione a lungo termine degli anelli e hanno scoperto che due elementi importanti sono il bombardamento di micrometeoriti e il modo in cui i detriti prodotti da queste collisioni vengono distribuiti all’interno degli anelli. Prendendo in considerazione questi due fattori, lo studio mostra che gli anelli avrebbero potuto raggiungere la loro massa attuale in poche centinaia di milioni di anni. I risultati suggeriscono un’ipotesi: poiché sono così giovani, è probabile che gli anelli di Saturno si siano formati a seguito della distruzione di alcuni corpi celesti preesistenti, come ad esempio ipoteticamente quando le forze gravitazionali instabili all’interno del sistema di Saturno hanno distrutto alcune delle sue lune ghiacciate.​

“L’idea che gli iconici anelli principali di Saturno potrebbero essere una caratteristica recente del nostro Sistema solare è stata controversa”, ha detto Jeff Cuzzi, ricercatore di Ames e coautore di uno dei recenti articoli, “ma i nostri nuovi risultati completano una serie di tre diverse misurazioni effettuate dalla sonda Cassini che rendono difficile evitare questa scoperta”. Cuzzi è stato anche lo scienziato interdisciplinare della missione Cassini per gli anelli di Saturno.

Tramite la missione Cassini abbiamo scoperto che gli anelli stanno perdendo rapidamente massa, poiché il materiale esistente nelle regioni più interne del sistema di anelli cade nel pianeta. Il terzo studio pubblicato sempre nel 2023, quantifica per la prima volta quanto velocemente il materiale dell’anello sta degradandosi in questo modo: i meteoriti, nuovamente, svolgono un ruolo decisivo. Le loro collisioni con le particelle degli anelli esistenti e il modo in cui i detriti risultanti vengono lanciati verso l’esterno si combinano per creare una sorta di nastro trasportatore del materiale componente il sistema di anelli di Saturno direttamente verso il pianeta. Utilizzando parole semplici il materiale che compone gli anelli esterni si sposta gradualmente verso l’interno. In base a questo meccanismo osservato, i ricercatori sono portati a concludere che Saturno potrebbe perdere i suoi anelli nei prossimi centinaia di milioni di anni: un tempo astronomicamente molto breve.

“Penso che questi risultati ci stiano dicendo che il costante bombardamento di tutti questi detriti estranei non solo inquina gli anelli planetari, ma dovrebbe anche abbatterli nel tempo”, ha detto Paul Estrada, ricercatore di Ames e coautore di tutti e tre gli studi. Forse gli anelli minuscoli e scuri dei pianeti Urano e Nettuno sono il risultato di un processo analogo a questo. Gli anelli di Saturno sono relativamente pesanti e ghiacciati, quindi, è un’indicazione della loro giovinezza.

L’articolo originale firmato NASA, da cui sono state estrapolate le informazioni che state leggendo termina così:

“Anelli giovani ma, ahimè, anche relativamente poco longevi. Invece di piangere la loro scomparsa definitiva, però, gli esseri umani possono sentirsi grati di essere una specie nata in un’epoca in cui Saturno era vestito di tutto punto […]”
La loro esistenza invece, la loro estrema giovinezza rispetto all’età generale dei pianeti del Sistema Solare, forse un giorno scopriremo che interessa direttamente l’attuale civiltà umana della Terra molto, molto più da vicino di quello che comunemente oggi si pensa.

La sonda Voyager 2 ha ottenuto questa immagine ad alta risoluzione degli anelli di Saturno il 22 agosto 1981, quando si trovava ad appena 4 milioni di chilometri di distanza. Sono evidenti le numerose caratteristiche “a raggiera” del sistema di anelli; il loro aspetto netto e stretto suggerisce tempi di formazione brevi. Gli scienziati pensano che le forze elettromagnetiche siano in qualche modo responsabili di queste caratteristiche, ma non è stata elaborata alcuna teoria dettagliata.
I raggi di questa natura sono stati osservati persistere a volte per due o tre rotazioni dell’anello intorno al pianeta. I raggi appena formati sembravano ruotare intorno al pianeta alla stessa velocità di rotazione del campo magnetico e dell’interno di Saturno, indipendentemente dalla loro distanza dal centro di Saturno. Si sospetta quindi che i minuscoli grani di polvere che formano i raggi siano elettricamente carichi. I raggi più vecchi, che presumibilmente hanno perso la loro carica elettrica, ruotano con le particelle più grandi dell’anello sottostante. (Crediti: NASA/ESA)

Anelli di Saturno: solo 100 milioni di anni

Leggermente diversi e più dettagliati sono invece i risultati di una ricerca italiana, pubblicata nel 2019.

Gli anelli di Saturno sono molto più giovani rispetto al pianeta. A questa e ad altre conclusioni sono arrivati alcuni ricercatori coordinati da Luciano Iess del Dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale dell’Università Sapienza di Roma. I risultati della ricerca sono stati pubblicati nell’edizione online di Science. Misure della gravità di Saturno e della massa dei suoi anelli, effettuate tramite la sonda Cassini prima della sua disintegrazione nell’atmosfera del pianeta, hanno rivelato che i venti del gigante gassoso si estendono ad una profondità di 9000 km e che gli anelli si sono formati al più 100 milioni di anni fa.

Ma qual è la relazione tra la massa e l’età degli anelli ? Misure effettuate in precedenza da altri strumenti con cui è stata equipaggiata la sonda Cassini avevano mostrato che gli anelli sono composti al 99 per cento da ghiaccio, e da impurità pari all’1 per cento della massa totale. La sonda Cassini aveva anche determinato il flusso di particelle contaminanti (microscopici granelli di silicati) presenti attorno a Saturno. Misurando la massa degli anelli è stato quindi possibile risalire alla quantità di impurità accumulate e quindi determinare il tempo necessario perché si depositassero: da 10 a 100 milioni di anni.

«La massa degli anelli era l’ultimo elemento del puzzle. Una massa piccola, come quella che abbiamo misurato attraverso il sistema di telemisure di Cassini, indica una giovane età», spiega Luciano Iess. «C’erano già indizi che gli anelli non si fossero formati assieme a Saturno, ma ora ne abbiamo una prova molto convincente, che è stato possibile ottenere solo nella fase finale della missione». Gli anelli potrebbero essersi formati per la disintegrazione di un corpo preesistente; gli scienziati ipotizzano una luna di Saturno, ad esempio in conseguenza di un impatto con una cometa.

Quanti sono 100 milioni di anni nella scala del Sistema solare?

Per capire questi numeri, ordini di grandezza e scale temporali a cui non siamo abituati ad avere a che fare normalmente nella nostra quotidianità, possiamo fare un semplice paragone.

Prendiamo in considerazione due punti fermi:

• 4,6 miliardi di anni è la stima attuale dell’età del nostro Sistema solare e dei suoi pianeti.
• 100 milioni di anni è la stima attuale più vicina dell’età degli anelli di Saturno.

Per avere un paragone a noi più vicino, più “umanizzato” possiamo paragonare l’età del sistema Solare a quella di una persona.

Dato che è stato visto che il nostro Sole, la stella a cui dobbiamo la nostra esistenza, si trova a circa metà della sua vita, in termini scientifici a metà circa della sua “sequenza principale“, possiamo paragonarlo a una persona di circa 42 anni, in rapporto a una aspettativa di vita massima di 85 anni.

Ebbene eseguendo una semplice proporzione matematica:

se il Sistema solare fosse paragonato a un essere umano di mezza età di 42 anni, la nascita del sistema di anelli di Saturno sarebbe accaduta appena 11 mesi fa.

Questa è la scala temporale, rapportata in termini comprensibili alla nostra quotidianità, sulla formazione degli anelli di Saturno.

Nell’articolo che darà seguito a questo vedremo quali messaggi e comunicazioni sono state ricevute tramite Eugenio Siragusa negli anni passati che parlano di questo argomento. Vedremo anche come le attuali datazioni degli anelli di Saturno, dalle “poche centinaia di milioni di anni” a “da 10 a 100 milioni di anni“, siano in piccola parte una conferma a queste comunicazioni e messaggi.

Allegati:

• Vesta: un frammento di un mondo intero
• Unione e divisione: l’energia nucleare (seconda parte)  
• 24-12-24 I grandi movimenti del Cielo   
• 16-12-24 Le comete: trasportatrici spaziali dei mattoni per la vita   
• 10-12-24 Asteroidi in rotta di collisione: il pericolo dell’arrivo improvviso  
• 3-12-24 Come in alto così in basso
• 9-11-24 I risconti attuali alle comunicazioni ricevute da Eugenio Siragusa (Prima parte)  
• 25-10-24 Le megacostellazioni satellitari, un oscuro futuro prossimo