SATURNO

Immagine ripresa dal Voyager 1 in allontanamento dopo l'incontro con il pianeta. (Calvin J. Hamilton)

Saturno e' il sesto pianeta del Sistema Solare e il secondo per dimensioni, dopo Giove, al quale assomiglia per molti aspetti. Nella mitologia romana, Saturno era il dio dell'agricoltura. Il pianeta e' conosciuto fin dall'antichita' e, dai tempi delle prime osservazioni al telescopio, e' noto soprattutto per lo spettacolare sistema di anelli che lo circonda.

Saturno fu visitato per la prima volta dalla sonda Pioneer 11 nel 1979, ma gran parte di cio' che sappiamo sul suo conto e' stato scoperto dal Voyager nel 1980-81. Una nuova missione spaziale, la Cassini, e' programmata per il 1997; essa prevede il rilascio della sonda Huygens, che scendera' nell'atmosfera di Titano, il maggiore dei suoi satelliti.

Saturno e due delle sue lune (Tethys e Dione), fotografati dal Voyager 1 nel 1980, dalla distanza di 13 milioni di Km. Si possono notare la divisione di Cassini, tra gli anelli A e B, e la divisione di Ecke. (NASA/JPL)

Saturno orbita attorno al Sole ad una distanza media di 1.429 milioni di Km, con un periodo di 29.5 anni terrestri. L'orbita e' inclinata di circa 2 gradi e mezzo sull'eclittica. Esso 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 e' il piu' schiacciato tra i pianeti del Sistema Solare: il diametro equatoriale e ' di 120.536 Km, quello polare di soli 108.728 Km. Questo e' dovuto, come nel caso di Giove, alla bassa densita' e alla rapida rotazione del pianeta, che si e' schiacciato sotto l'effetto della forza centrifuga.
Saturno ha infatti la densita' minore di tutti i pianeti: 0.7.
La massa del pianeta e' pari a quasi 570.000 miliardi di miliardi di tonnellate (5.688 x 10²⁹ g), cioe' 95 volte quella terrestre.
La sua albedo e' pari a 0.47.



Gli anelli

Saturno fotografato dal Voyager 2 nel 1981, da una distanza di 34 milioni di Km. (NASA/JPL)

Il sistema di anelli di Saturno, pur non essendo unico nel Sistema Solare, e' tuttavia il piu' maestoso e il piu' luminoso. Esso e' compreso tra 170.000 Km e 285.000 Km dal centro del pianeta, ma il suo spessore e' di solo 1.5 Km. La temperatura nella regione degli anelli e' di -200 oC. Da terra sono visibili due grossi anelli detti A e B, ed uno piu' tenue, detto anello C. Tra i primi due c'e' una divisione detta di Cassini, in onore dell'astronomo che la scopri' nel 1675. L'anello A presenta invece al suo interno la divisione di Encke.

Immagine a colori intensificati che mostra la struttura degli anelli. L'anello A e' la fascia piu' esterna, ed e' attraversato dalla divisione di Encke, mentre la divisione di Cassini e' piu' verso l'interno e divide gli anelli A e B. (Calvin J. Hamilton)

In questa immagine a colori intensificati del Voyager 2, si possono vedere le variazioni nella composizione chimica degli anelli. (NASA/JPL)

L'anello piu' esterno, detto F, e' composto di due anelli sottili e luminosi mescolati a dei "nodi", che potrebbero essere piccoli satelliti ancora sconosciuti. In realta' la sonda Pioneer 11 ha rivelato che ognuno di questi e' composto da migliaia di anelli piu' sottili, come in un disco musicale solcato da innumerevoli incisioni.

L'anello piu' esterno di Saturno, detto anello F, e' una struttura complessa composta di due anelli sottili e brillanti intrecciati. (NASA/JPL)

Gli anelli sono costituiti di un gran numero di particelle solide, cristalli di ghiaccio, silicati e forse grani di ferro di origine meteoritica. Alcuni grani potrebbero essere ricoperti di ghiaccio secco, cioe' anidride carbonica ghiacciata.
Queste particelle derivano probabilmente dalla disgregazione di piccoli satelliti di Saturno, a causa di impatti meteoritici o altro.

Visione degli anelli di Saturno di taglio, dell'agosto 1995. Saturno e' visibile di taglio solo ogni 15 anni, quando la Terra attraversa il piano della sua orbita. (HST)

Altra immagine degli anelli di Saturno di taglio. Essi non scompaiono completamente alla vista, perche' il bordo esterno riflette la luce solare. (HST)

I satelliti

Fotomontaggio di Saturno e dei suoi satelliti, composto da riprese del Voyager 1. Si notano Dione in primo piano, davanti al pianeta; Tethys e Mimas in basso a destra, Enceladus e Rhea a sinistra, Titano in alto a destra.. (NASA/JPL)

Nella regione degli anelli sono presenti anche 18 satelliti: Atlas, Calipso, Dione, Enceladus, Epimetheus, Helene, Hyperion, Iapetus, Janus, Mimas, Pan, Pandora, Phoebe, Prometeus, Rhea, Telesto, Tethys e Titano. Nel 1995, il Telescopio Spaziale Hubble ha rivelato quattro oggetti che potrebbero essere nuovi satelliti.

Esiste una complessa interazione tra gli anelli di Saturno e i suoi satelliti: questi ultimi hanno l'effetto di stabilizzare gravitazionalmente l'insieme degli anelli, e creano in essi delle disomogeneita' e delle strutture di tipo radiale.

La struttura degli anelli e dei satelliti di Saturno, in un'immagine in scala. (Dave Seal, JPL)

Il Telescopio Spaziale Hubble ha scoperto nuovi satelliti attorno a Saturno, nel 1995. In questa sequenza di immagni, essi appaiono come macchie chiare allungate, appena fuori dall'anello F. (HST)

La struttura

Rara immagine di Saturno ripresa appena dopo lo spostamento del Sole sotto il piano degli anelli. (HST)

Saturno possiede probabilmente un piccolo nucleo di metallo e roccia, racchiuso in un mantello di idrogeno allo stato liquido. Questo si trova in stato metallico a causa delle altissime pressioni a cui e' soggetto. Il tutto e' circondato da una densa atmosfera. La composizione chimica del pianeta e' simile a quella gioviana: idrogeno (75 %), elio (25 %) con tracce di acqua, metano, ammoniaca e materia rocciosa.

Anche Saturno, come Giove, sembra avere una sorgente interna di energia che gli fa emettere circa 2.2 volte piu' 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 12000 gradi.
In comune con Giove ha anche un campo magnetico di polarita' inversa rispetto a quello terrestre.


L' atmosfera


L'atmosfera di Saturno e' costituita essenzialmente di idrogeno (97 %)ed elio (3 %). La superficie visibile, di colore giallastro, e' ricca di nubi di colore blu pallido e bruno, disposte in bande come quelle di Giove, ma piu' pallide. Esse sono agitate da turbini, meno intensi di quelli che interessano Giove.
Sulla superficie del pianeta soffiano venti molto forti, fino a velocita' di 1.800 Km/h; i venti piu' forti si hanno nella fascia equatoriale.

Prima immagine di un'aurora polare su Saturno, presa in luce ultravioletta dal Telescopio Spaziale Hubble (in alto). L'aurora si produce quando le particelle cariche nella sua magnetosfera entrano nell'atmosfera. (HST)

Tempesta equatoriale su Saturno. Essa e' visibile come una regione piu' chiara, formata da cristalli di ammoniaca ghiacciata. (HST)