Un nuovo studio che simula il passato di Saturno suggerisce che i suoi anelli potrebbero essersi formati in seguito alla frammentazione di una luna ipotetica chiamata “Chrysalis“, circa 100 milioni di anni fa. Si ritiene che Saturno si sia formato circa 10 milioni di anni dopo la formazione del Sole, e poco dopo il nostro gigante gassoso più grande, Giove. Si presumeva che i suoi caratteristici anelli – composti da particelle di roccia e ghiaccio – si fossero formati contemporaneamente, circa 45 miliardi di anni fa. Ma poi abbiamo avuto modo di osservarli più da vicino, quando la sonda Cassini della NASA ha raggiunto il gigante gassoso nel 2004. I corpi rocciosi del Sistema Solare in genere incontrano molta polvere. Se gli anelli di Saturno si fossero formati così tanto tempo fa, ci si aspetterebbe che nel frattempo fossero ricoperti da una quantità significativa di polvere. Quando la NASA li ha osservati da vicino, tuttavia, ha scoperto che erano sorprendentemente puliti e contenevano circa il 98% di ghiaccio d’acqua puro in volume.
“È quasi impossibile ottenere qualcosa di così pulito“, ha spiegato in una dichiarazione Sascha Kempf dell’Università del Colorado Boulder, autore principale di uno studio del 2023 che tentava di determinare l’età degli anelli di Saturno. “Pensate agli anelli come al tappeto di casa vostra. Se avete un tappeto pulito, dovete solo aspettare. La polvere si depositerà sul tappeto. Lo stesso vale per gli anelli”.
L’ipotesi della luna Chrysalis
Sono state avanzate diverse ipotesi su come ciò sia avvenuto. Una di queste è che gli anelli si siano formati molto più recentemente di quanto si pensasse, forse a seguito della frammentazione di una luna, chiamata Chrysalis, fatta a pezzi dalle forze mareali mentre si trovava troppo vicina al gigante gassoso. In un nuovo articolo presentato alla Lunar and Planetary Science Conference in Texas, un team ha approfondito questa ipotesi, applicando dei modelli per verificare se Chrysalis potesse aver prodotto la massa e il materiale necessari a spiegare la formazione degli anelli di Saturno.
Il team ha modellato questi eventi di disgregazione mareale, formulando alcune ipotesi su Chrysalis, e ha cercato di capire se avrebbero potuto causare la formazione del sistema di anelli di Saturno, fornendo così indizi che gli scienziati avrebbero potuto poi cercare nel gigante gassoso.
“Chrysalis potrebbe essere massiccia quanto Giapeto e probabilmente differenziata; la modelliamo come un corpo stratificato mantello-nucleo con i suoi profili iniziali di densità e pressione in equilibrio idrostatico“, spiega il team nel suo articolo. “Si presume che il mantello sia ghiaccio d’acqua e il nucleo silicatico“.
I risultati dello studio
Analizzando le simulazioni, il team ha scoperto che lo scenario era plausibile, con alcuni eventi di disgregazione che producevano enormi quantità di ghiaccio. “Chrysalis ha un periapside che si trova tra i limiti di disgregazione per il ghiaccio e la roccia. In tali scenari, le forze mareali sono abbastanza forti da rimuovere massa dal mantello ghiacciato, ma insufficienti a disgregare il nucleo roccioso“, spiega il team. “La maggior parte delle particelle di roccia è ancora trattenuta nel frammento più grande, che subisce solo lievi variazioni orbitali rispetto all’orbita di Chrysalis prima dell’impatto”.
In questo scenario, le particelle di ghiaccio si dividono in due popolazioni: una viene espulsa, mentre l’altra va a formare gli anelli di Saturno. Pur essendo già spettacolari come appaiono oggi, in prossimità dell’impatto gli anelli potrebbero essere stati ancora più magnifici.
“Le particelle degli anelli dopo l’impatto sono soggette alle perturbazioni delle grandi lune di Saturno, come Titano, che possono rimuovere fino al 70% della massa totale; pertanto, la massa degli anelli originariamente strappata doveva essere diverse volte maggiore di quella attuale“, scrive il team. “Concludiamo che lo stripping mareale di una Chrysalis differenziata può produrre un anello con massa e composizione simili a quelle degli anelli attuali”.
Ricerche future e l’ipotesi alternativa
Sebbene interessante e positivo sapere che uno scenario di impatto sia possibile, questa non è la parola definitiva sull’argomento. Il team suggerisce che in futuro si potrebbero cercare potenziali impatti di particelle strappate via dalle lune di Saturno (e ce ne sono molte) per trovare prove di un evento simile. Un’ipotesi alternativa è che gli anelli di Saturno si siano effettivamente formati insieme al pianeta, ma che appaiano più giovani perché gli impatti non li sporcano quanto si potrebbe pensare. Sono necessari ulteriori studi, ma entrambi gli scenari sono piuttosto interessanti.
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?