Questa nuovissima simulazione è la più dettagliata del suo genere e cerca di far luce sulla nascita del sistema di anelli di Saturno
Nuove simulazioni della NASA e dell’Università di Durham hanno avanzato una teoria sull’origine degli anelli di Saturno e delle lune ghiacciate: potrebbero essersi formati a seguito di una massiccia collisione tra due lune in orbita attorno al gigante gassoso. Le simulazioni utilizzate in questa ricerca sono tra le più dettagliate nel loro genere per studiare la formazione degli anelli di Saturno e delle lune ghiacciate potenzialmente abitabili.
L’importanza della missione Cassini
La missione Cassini della NASA (qui approfondimento) ha aiutato gli scienziati a capire quanto siano giovani, dal punto di vista astronomico, gli anelli di Saturno e probabilmente alcune delle sue lune. E quella conoscenza ha aperto nuove domande su come si sono formati. Per saperne di più, il gruppo di ricerca si è rivolto alla sede dell’Università di Durham della struttura di supercalcolo Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) nel Regno Unito. Hanno modellato come sarebbero potute apparire le diverse collisioni tra le lune precursori. Queste simulazioni sono state condotte con una risoluzione più di 100 volte superiore rispetto a studi precedenti, utilizzando il codice di simulazione open source SWIFT e fornendo agli scienziati le migliori informazioni sulla storia del sistema di Saturno.
200 diverse versioni dell’impatto
Gli anelli di Saturno si trovano vicino al pianeta, entro quello che è noto come limite di Roche, l’orbita più lontana dove la forza gravitazionale di un pianeta è abbastanza potente da disintegrare corpi più grandi di roccia o ghiaccio che si avvicinano. Il materiale in orbita più lontano potrebbe aggregarsi per formare lune. Simulando quasi 200 diverse versioni dell’impatto, il team ha scoperto che un’ampia gamma di scenari di collisione potrebbero disperdere la giusta quantità di ghiaccio nel limite di Roche di Saturno, dove potrebbe depositarsi in anelli.
E, anche se spiegazioni alternative non sono state in grado di mostrare perché non ci sarebbe quasi nessuna roccia negli anelli di Saturno, sono fatti quasi interamente di pezzi di ghiaccio, questo tipo di collisione potrebbe spiegarlo. Ghiaccio e detriti rocciosi avrebbero colpito anche altre lune del sistema, causando potenzialmente una “cascata” di collisioni.
Ma cosa potrebbe aver messo in moto questi eventi?
Due delle ex lune di Saturno potrebbero essere state spinte in collisione dagli effetti, solitamente piccoli, della gravità del Sole che si “sommano” per destabilizzare le loro orbite attorno al pianeta. Nella giusta configurazione delle orbite, la spinta extra del Sole può avere un effetto valanga, una “risonanza”, che allunga e inclina le orbite solitamente circolari e piatte delle lune finché i loro percorsi non si incrociano, provocando un impatto ad alta velocità.
La luna di Saturno, Rea, oggi orbita appena oltre il punto in cui una luna incontrerebbe questa risonanza. Come la Luna della Terra, i satelliti di Saturno migrano verso l’esterno dal pianeta nel corso del tempo. Quindi, se Rea fosse antica, avrebbe attraversato la risonanza in un passato recente. Tuttavia, l’orbita di Rea è molto circolare e piatta. Ciò suggerisce che non abbia subito gli effetti destabilizzanti della risonanza e, invece, si sia formato più recentemente.
Domande aperte sul “sistema Saturno”
La nuova ricerca è in linea con le prove che gli anelli di Saturno si sono formati di recente, ma ci sono ancora grandi domande aperte. Se almeno qualcuna delle lune ghiacciate di Saturno è giovane, cosa potrebbe significare la potenziale vita negli oceani sotto la superficie di mondi come Encelado? Possiamo svelare l’intera storia dal sistema originale del pianeta, prima dell’impatto, fino ai giorni nostri? La ricerca futura basata su questo lavoro ci aiuterà a saperne di più su questo affascinante pianeta e sui mondi ghiacciati che orbitano attorno ad esso. Ecco la simulazione:
