Saturno, il sesto pianeta dal sole. Gli anelli di Saturno sono un sistema di formazioni concentriche piatte di ghiaccio e polvere, situate nel piano equatoriale del pianeta. Il pianeta ha sette anelli principali (A, B, C, D, E, F, G) e molti piccoli anelli.
L'apertura degli anelli di Saturno
1610 - Galileo Galilei fu il primo a vedere gli anelli di Saturno nel suo telescopio con un ingrandimento 20x, ma non li riconobbe come anelli.
1655 - Christian Huygens, uno scienziato olandese, è stato il primo a riconoscere l'anello nelle strane sporgenze che accompagnavano Saturno. Ma solo 4 anni dopo, convinto di avere ragione, dalle pagine del libro "System of Saturn" disse che Saturno "è circondato da un anello sottile e piatto, che non si tocca da nessuna parte, inclinato verso l'eclittica".
1675 - Il direttore dell'Osservatorio di Parigi, Giovanni Domenico Cassini, scopre all'interno dell'anello una striscia nera (in seguito chiamata "divisione Cassini"). Lo tagliò in due parti: iniziarono a chiamarsi anelli A e B. Fu il primo a supporre che gli anelli fossero costituiti da particelle separate.
L'origine degli anelli
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Ora le ipotesi cominciarono ad apparire una dopo l'altra. Per diversi secoli, i misteriosi anelli di Saturno hanno invariabilmente attirato l'attenzione degli astronomi. Più perfetti diventavano i telescopi, più complessa appariva la struttura degli anelli. Oggigiorno - con l'aiuto di sonde interplanetarie che sono state vicine a Saturno - sappiamo molto su di loro. Oltre ai principali, gli astronomi hanno già contato più di 100mila anelli separati che circondano il pianeta. Sono diversi per composizione chimica e colore. L'origine degli anelli solleva ancora molte domande. I ricercatori non cessano mai di avanzare tutte le nuove ipotesi che spiegano la natura degli anelli.
Ipotesi
Nel XIX secolo, l'astronomo francese Edouard Albert Roche ipotizzò che una delle lune di Saturno si fosse avvicinata così tanto al pianeta da essere stata lacerata dalle forze delle maree, e i suoi detriti formassero anelli che ora circondano Saturno. Non un solo satellite che ha attraversato il cosiddetto "limite di Roche" può sopravvivere; prima o poi si disintegrerà, formando un altro anello, che in seguito si stabilirà sul pianeta. Comunque sia, gli squilli, secondo i sostenitori di questa ipotesi, sono temporanei. Siamo fortunati a vivere in un'epoca in cui molti grandi pianeti ne sono circondati.
Secondo un'altra ipotesi, gli anelli potrebbero essersi formati dopo la collisione di una delle lune di Saturno con un grande meteorite. Molti detriti che hanno disseminato i dintorni del pianeta dopo la collisione sono diventati il materiale da cui si sono formati gli anelli. I calcoli hanno dimostrato che la loro età non supera i 100 milioni di anni.
Di cosa sono fatti gli anelli
Ora sappiamo che gli anelli di Saturno sono costituiti per il 90-95% da acqua ghiacciata. Ma i corpi celesti, che potrebbero servire come materiale per loro, sono almeno per metà composti da vari silicati e metalli. Pertanto, anche gli anelli di Saturno dovrebbero contenere almeno diverse decine di percento di questi materiali. Solo nuove ipotesi possono risolvere questa contraddizione.
Ma cosa succederebbe se gli anelli di Saturno, come i satelliti più vicini ad esso, si fossero formati a causa della stessa catastrofe? Questa versione è stata proposta nel 2010 dall'astrofisico americano Robin Kanup. Ha suggerito che, in un lontano passato, un altro satellite grande quanto Titano ruotasse attorno a Saturno. Il suo nucleo era costituito da silicati e ferro e un potente guscio di ghiaccio lo copriva. Avvicinandosi al pianeta ad una distanza pari al limite di Roche, sotto l'influenza delle forze di marea, lanciò questo guscio di ghiaccio, e questo, disintegrandosi gradualmente in parti sempre più piccole, iniziò a girare intorno a Saturno, formando numerosi anelli. Per quanto riguarda il nucleo di pietra di ferro del satellite, è collassato su Saturno.
Secondo i calcoli, gli anelli di Saturno una volta pesavano migliaia di volte di più di quanto non facciano ora. Tuttavia, asteroidi e comete, che occasionalmente si schiantano contro di loro, hanno eliminato parte del materiale. Potrebbe aver formato i satelliti interni di Saturno, ad esempio Teti. Nel frattempo, i silicati ei metalli contenuti negli asteroidi hanno reintegrato il materiale degli anelli: è così che è apparso il 5-10% delle impurità che sono state trovate lì.
Quando si sono formati gli anelli?
Tuttavia, questa ipotesi, come le altre citate, presenta gli stessi inconvenienti. Ad esempio, dopo la distruzione di un satellite, compaiono frammenti di varie dimensioni, dai cubetti di ghiaccio alle montagne di ghiaccio che si estendono per decine di chilometri. In effetti, nessuno dei banchi di ghiaccio che hanno formato gli anelli è lungo non più di 10 metri. È un'altra questione se gli anelli di Saturno sono apparsi insieme al pianeta! Quindi, a causa della potente contrazione della gravità, piccoli pezzi di ghiaccio non sarebbero in grado di perdersi nemmeno in grumi delle dimensioni di una casa. Inoltre, la distruzione del satellite è lo stesso un incidente e tutti i pianeti giganti sono circondati da anelli, quindi non è molto difficile credere al caso. Molti astronomi ritengono che gli anelli attorno ai pianeti si siano formati nello stesso momento.
Quindi, questi anelli sono composti da materia che è sopravvissuta dall'emergere del sistema solare? A quel tempo, un enorme disco di gas e polvere ruotava attorno al Sole, dal materiale di cui nacquero i pianeti uno dopo l'altro. I resti degli spazi vuoti - tutti questi pezzi di ghiaccio e particelle di polvere - stavano ora ruotando tra i pianeti appena coniati, rotolando alla fine in zolle di satelliti. Ma possono sorgere solo a una certa distanza dal pianeta, altrimenti collasseranno rapidamente. Pertanto, per qualche tempo, frammenti di un disco di polvere di gas sono rimasti vicino ai pianeti giganti, che successivamente hanno formato anelli separati.
A causa delle frequenti collisioni tra loro, nonché dell'influenza di potenti forze di marea, tutti questi grani e grumi non hanno mai costituito un singolo satellite. Se questa versione è corretta, il materiale degli anelli viene costantemente rifornito di materia dalla superficie delle lune di Saturno, altrimenti gli anelli potrebbero evaporare in diverse centinaia di milioni di anni.
Rilevamento di nuovi anelli
Gli astronomi, nel frattempo, stanno scoprendo nuovi anelli di Saturno. Così, qualche tempo fa, è stato notato un enorme anello precedentemente sconosciuto. In linea di principio, i sistemi ad anello dei pianeti giganti sono piuttosto piccoli rispetto ai pianeti stessi. Secondo gli astronomi, il loro raggio non supera i 5-10 raggi del pianeta. Quindi, il raggio del più grande anello conosciuto fino a poco tempo fa di Saturno - l'anello E - non superava i 10 raggi di Saturno (il suo raggio equatoriale è di 60mila km).
Le osservazioni hanno dimostrato che gli anelli esterni di Saturno sono costantemente alimentati dalla polvere che fuoriesce dalla superficie dei suoi satelliti dopo le collisioni con le micrometeoriti. È di esso che è composto l'anello, scoperto solo nel 2009. Il suo raggio va dai 100 ai 200 raggi di Saturno, ed è formato dalla polvere espulsa dalla superficie di Phoebe, il satellite più distante e oscuro del pianeta. Sono stati in grado di scoprire il nuovo anello grazie alla radiazione infrarossa emanata da esso. A differenza di altri anelli di Saturno, non si trova nel piano equatoriale del pianeta, ma nel piano dell'orbita, lungo il quale ruota attorno al Sole. L'angolo tra i due piani è di circa 27 °.
La densità di questo anello è di sole 20 particelle per chilometro cubo (!). Secondo l'astronomo Anne Verbisker dell'Università della Virginia, che ha guidato la ricerca, "le particelle dell'anello sono così distanti che se ci entri dentro, non te ne accorgi nemmeno subito". Inoltre, la dimensione delle particelle spesso non supera alcuni micrometri.
Sembra che le particelle di polvere che volano fuori da questo anello si siano depositate sulla superficie di un altro satellite di Saturno, Giapeto, di fronte ad esso. Questo spiega lo strano aspetto di questa luna. È chiaramente diviso in due metà, chiaro e scuro. Secondo gli esperti, l'altezza dello strato di polvere che copre uno dei suoi lati varia da 20 centimetri a diversi metri.
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