TENGONO IL DIARIO DEGLI IMPATTI DA COMETE

Gli anelli plissettati di Giove e Saturno

L’archivio di “cronaca nera” dei due giganti gassosi del Sistema solare? Potrebbe essere registrato nelle increspature dei loro anelli. Analizzandone le ondulazioni, due gruppi di astronomi statunitensi sono riusciti a rintracciarvi eventi da impatto con comete, o altri detriti, avvenuti anche decenni addietro. I risultati su ScienceExpress.

Questa sequenza mostra come una corrugazione verticale possa essere prodotta a partire da un’inclinazione iniziale dell’anello. Nell’immagine in alto, l’anello inclinato (per chiarezza, è stato omesso il pianeta al centro). Nelle altre immagini, lo stesso anello in due istanti di tempo successivi: le orbite traballanti delle particelle dell’anello hanno impresso sul piano inclinato una spirale corrugata dalle spire progressivamente più fitte. Crediti: Science

A saperla leggere, c’è tutta una storia, scolpita negli anelli. Succede con quelli di crescita degli alberi, che recano le tracce di cambiamenti climatici, incendi e malattie. Ma succede anche con quelli dei pianeti. Nelle loro increspature, come fossero il solco d’un disco in vinile, è inciso un racconto d’eventi traumatici, fatto d’impatti con comete e altri corpi minori del Sistema solare. Tutti puntualmente datati e documentati. E recuperabili anche a distanza di decenni. Se ne sono accorti due team d’astronomi statunitensi, guidati l’uno da Mark Showalter e l’altro da Matthew Hedman, analizzando le corrugazioni degli anelli, rispettivamente, di Giove e di Saturno. I risultati vengono pubblicati oggi, 31 marzo, su ScienceExpress.

Showalter e colleghi sono partiti da tre set d’immagini degli anelli di Giove: quelle raccolte nel 1996 e nel 2000 dalla sonda Galileo, e quelle del 2007 di New Horizons. Analizzandole, hanno individuato il ripetersi d’increspature insolite, con un effetto simile a quello della lamiera ondulata. Più o meno nello stesso periodo, la squadra guidata da Hedman trovava un pattern analogo nelle immagini scattate agli anelli di Saturno, nell’agosto del 2009, dalla sonda Cassini: una sottile corrugazione, con ampiezza variabile fra i 2 e i 20 metri e una distanza fra le creste d’onda compresa fra i 30 e gli 80 chilometri, che attraversa l’anello C del pianeta. Mettendo a confronto dati e simulazioni, i due team sono giunti a concludere che l’effetto è dovuto all’attraversamento da parte di comete, o di altri frammenti di materiale interplanetario. I detriti generati dalle collisioni introducono nell’orbita degli anelli una perturbazione: inclinandoli, innescano una sorta d’oscillazione – dovuta a quella che gli astronomi chiamano differential nodal regression (regressione nodale differenziale) – il cui effetto a lungo termine, visibile anche dopo decine di anni, è un’increspatura a spirale lungo l’anello stesso.

La scoperta è importante, perché offre agli scienziati uno strumento inedito per stimare con quale frequenza avvengono le collisioni fra le comete, o altri oggetti più piccoli, e i pianeti del Sistema solare esterno. E dunque estrapolare l’abbondanza di questi oggetti.

Ma c’è di più. Misurando le caratteristiche di alcuni dei pattern impressi sugli anelli, i due team sono persino riusciti a risalire alla data esatta – o quasi – degli eventi che li hanno generati. Nel caso di Giove, per esempio, l’anello sembra aver subito un’inclinazione iniziale di circa 2 chilometri in seguito a una collisione databile fra il luglio e l’ottobre del 1994. Secondo i ricercatori, l’evento potrebbe essere associato all’impatto della cometa Shoemaker-Levy con il pianeta, avvenuta appunto nel luglio del 1994. Gli effetti sull’anello, evidenti nelle immagini scattate a pochi anni di distanza dalla sonda Galileo, sono ancora rintracciabili in quelle raccolte 13 anni più tardi da New Horizons.

Un’enorme nube di detriti, invece, parrebbe essere la responsabile dello scompiglio scatenato sull’anello C di Saturno nel 1983. Poiché all’epoca, come ricordano Hedman e colleghi, il pianeta era vicino alla congiunzione con il Sole, non poteva essere osservato chiaramente da Terra. Per cui non esistono immagini d’archivio che possano testimoniare cosa sia realmente accaduto. La circostanza offre un esempio concreto, dunque, di come la “lettura degli anelli” possa rappresentare un metodo per ricostruire la cronaca recente del pianeta. Un metodo potente e preciso: se l’ipotesi e le misurazioni sono corrette, la massa totale della nube di detriti dovrebbe essere stata compresa fra i 100 milioni e i 10 miliardi di tonnellate. Data dell’impatto: il giorno giuliano 2445598. Che sul nostro calendario sarebbe il 20 settembre 1983. Un martedì. Più o meno 40 giorni, precisano gli autori.

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