Un'Antica Collisione Cosmica Potrebbe Aver Creato gli Anelli di Saturno e Titano

Stati Uniti - Agenzia stampa Ekhbary

Un'Antica Collisione Cosmica Potrebbe Aver Creato gli Anelli di Saturno e Titano

Saturno, il gioiello anulare del nostro sistema solare, continua ad affascinare gli scienziati con le sue enigmatiche caratteristiche. Mentre ogni pianeta presenta misteri unici, il magnifico sistema di anelli di Saturno e le sue 274 lune confermate lo rendono un obiettivo primario per l'esplorazione planetaria. Una domanda persistente è stata l'origine di questi anelli e il loro legame con i numerosi satelliti del pianeta. Le teorie prevalenti suggeriscono che gli anelli potrebbero essere i resti di un'antica collisione lunare o materiale espulso da lune che si sono avvicinate troppo a Saturno e sono state fatte a pezzi dalla sua immensa forza gravitazionale.

Un nuovo e significativo punto di vista a questa continua ricerca è offerto da uno studio recente, la cui pubblicazione è prevista sulla Planetary Science Journal. Intitolato "Origin of Hyperion and Saturn's Rings in A Two-Stage Saturnian System Instability" (Origine di Hyperion e degli Anelli di Saturno in un'Instabilità del Sistema Saturniano in Due Fasi), il paper, guidato da Matija Ćuk del SETI Institute, propone una nuova e convincente ipotesi. La ricerca è attualmente accessibile su arxiv.org.

Gli autori affermano: "L'età degli anelli e di alcune delle lune di Saturno è una questione aperta, e molteplici linee di prova indicano un recente cataclisma (centinaia di milioni di anni fa) che ha coinvolto la disgregazione di lune passate". La loro ricerca postula che Titano, la luna più grande di Saturno e la seconda più grande del sistema solare, sia un motore centrale nell'evoluzione del sistema saturniano. La migrazione mareale di Titano, che si allontana da Saturno, esercita una potente influenza sull'intero sistema. "L'obliquità di Saturno e l'orbita della piccola luna Hyperion servono entrambe come registro dell'evoluzione orbitale passata di Titano", notano i ricercatori.

L'inclinazione assiale di Saturno, di circa 26,7 gradi, è particolarmente insolita. Ci si aspetta generalmente che i giganti gassosi si formino con inclinazioni molto più piccole, suggerendo che un evento passato significativo sia stato responsabile dell'impartizione di questa obliquità. La nuova ricerca suggerisce che questa inclinazione potrebbe effettivamente essere legata alla migrazione verso l'esterno di Titano. "L'obliquità di Saturno è stata probabilmente generata da una risonanza spin-orbita secolare con i pianeti, mentre Hyperion è rimasto intrappolato in una risonanza di moto medio con Titano, entrambi i fenomeni guidati dall'espansione orbitale di Titano", spiegano gli autori.

Ipotesi precedenti avevano suggerito l'esistenza di una luna aggiuntiva nella storia antica di Saturno. In questo scenario, questa luna ipotetica avrebbe avuto un incontro ravvicinato con l'enorme Titano, sarebbe stata espulsa dalla sua orbita e successivamente si sarebbe disintegrata per formare gli anelli di Saturno. Per indagare questa possibilità, i ricercatori hanno impiegato simulazioni sofisticate. Il loro obiettivo era testare se una luna aggiuntiva potesse effettivamente avvicinarsi abbastanza a Saturno da generare i suoi anelli. Il team ritiene che i loro risultati possano risolvere diversi enigmi di lunga data sul sistema saturniano, inclusa l'età sorprendentemente giovane degli anelli di Saturno, la strana inclinazione della luna Giapeto (inclinata di circa 15 gradi rispetto al piano equatoriale di Saturno), e l'insolita velocità di migrazione di Titano e la scarsità di crateri da impatto sulla sua superficie.

È qui che entra in gioco la luna Hyperion. Hyperion stessa è un'anomalia; è uno dei più grandi corpi celesti conosciuti che non ha raggiunto una forma sferica, possedendo una forma irregolare, spesso descritta come simile a una noce. Anche Giapeto è noto per la sua insolita cresta equatoriale e per i suoi emisferi nettamente contrastanti, chiari e scuri, ma anche la sua forma è stata descritta come simile a una noce.

"Hyperion, la più piccola tra le lune maggiori di Saturno, ci ha fornito l'indizio più importante sulla storia del sistema", ha dichiarato Matija Ćuk, autore principale, in un comunicato stampa. "Nelle simulazioni in cui la luna aggiuntiva diventava instabile, Hyperion veniva spesso persa e sopravviveva solo in rari casi. Abbiamo riconosciuto che il blocco Titano-Hyperion è relativamente giovane, solo poche centinaia di milioni di anni. Ciò risale circa allo stesso periodo in cui la luna aggiuntiva scomparve. Forse Hyperion non sopravvisse a questo sconvolgimento ma ne risultò. Se la luna aggiuntiva si fosse fusa con Titano, avrebbe probabilmente prodotto frammenti vicino all'orbita di Titano. È esattamente lì che si sarebbe formato Hyperion.”

Secondo i risultati delle simulazioni, anche Hyperion si formò quando la risonanza spin-orbita di Saturno con altri pianeti fu interrotta. I ricercatori ipotizzano che questa luna aggiuntiva, soprannominata "proto-Hyperion", fosse un satellite esterno di medie dimensioni. La perturbazione della risonanza spin-orbita di Saturno destabilizzò proto-Hyperion, portando alla sua collisione con proto-Titano circa 400 milioni di anni fa.

Alcuni detriti da questa titanica collisione si sono accumulati su Hyperion, spiegando potenzialmente la sua forma irregolare. Inoltre, le perturbazioni gravitazionali di proto-Hyperion prima della collisione potrebbero spiegare l'inclinazione orbitale di Giapeto e aver eccitato l'eccentricità orbitale di Titano. Ciò ha innescato una cascata di eventi: le interazioni di risonanza di Titano con le lune interne come "Proto-Dione" e "Proto-Rhea" hanno portato a destabilizzazione, ulteriori collisioni e l'eventuale ri-accumulo delle lune interne di Saturno e dei suoi spettacolari anelli. La maggior parte dei detriti si è aggregata in lune, mentre una quantità minore ha formato gli anelli.

La proposta fusione di proto-Titano e proto-Hyperion offre anche una spiegazione alla mancanza di significativi crateri da impatto su Titano. Nonostante le antiche origini di Titano, la sua superficie, secondo questa teoria, è effettivamente troppo giovane per aver accumulato un gran numero di crateri.

Le immagini del sistema di Saturno trasmettono invariabilmente un senso di evoluzione dinamica. Il nuovo modello dei ricercatori presenta una linea temporale coerente che spiega elegantemente molte delle caratteristiche più enigmatiche del sistema. Sebbene gli eventi descritti si siano verificati centinaia di milioni di anni fa e la conferma diretta rimanga difficile, questa ricerca fornisce un nuovo e potente quadro per comprendere la storia di uno dei mondi più affascinanti del sistema solare.

Agenzia stampa Ekhbary