Un nuovo studio condotto dal fisico Sascha Kempf della CU Boulder ha fornito la prova più evidente che gli anelli di Saturno siano straordinariamente giovani. La ricerca fissa l’età degli anelli di Saturno a non più di 400 milioni di anni. Ciò rende gli anelli molto più giovani dello stesso Saturno, che ha circa 4.5 miliardi di anni.

I ricercatori sono arrivati ​​a tale conclusione studiando la polvere che viaggia all’interno del Sistema Solare. Tale polvere proviene dalle comete, dai pianeti, dagli asteroidi, dalla fascia di Kuiper e anche dalla polvere interstellare. Si stima che migliaia di tonnellate di polvere cosmica raggiungano la superficie terrestre ogni anno.

Kempf ha spiegato che minuscoli granelli di materiale roccioso attraversano costantemente lo spazio interplanetario. In alcuni casi, questo flusso può lasciare un sottile strato di polvere sui corpi planetari, compreso il ghiaccio che costituisce gli anelli di Saturno.

Lo studio della polvere

Nel nuovo studio, Kempf e i suoi colleghi hanno deciso di fissare una data sugli anelli di Saturno analizzando la rapidità con cui si accumula su di essi la polvere del Sistema Solare. In parole povere, è un po’ come dire quanti anni ha una casa facendo scorrere il dito lungo le sue superfici.

“Pensa agli anelli come al tappeto di casa tua” ha detto Kempf. “Se hai steso un tappeto pulito, devi solo aspettare. La polvere si depositerà. Lo stesso vale per gli anelli.”

La presa dati è durata dal 2004 al 2017, utilizzando uno strumento chiamato Cosmic Dust Analyzer a bordo della sonda Cassini della NASA. Tale strumento serve per analizzare i granelli di polvere che volano intorno a Saturno. In quei 13 anni, i ricercatori hanno raccolto dati relativi a soli 163 grani che avevano avuto origine oltre le immediate vicinanze del pianeta. Sebbene questo numero possa sembrare basso, è bastato ad affermare che gli anelli di Saturno raccolgono polvere solo da poche centinaia di milioni di anni.

Gli anelli del pianeta, in altre parole, sono un fenomeno nuovo. Essi sorgono (e potenzialmente anche scompaiono) in “un batter d’occhio” in termini cosmici. Quello che ancora non sappiamo è come essi si siano formati.

Gli anelli di Saturno, da Galileo a Cassini

I ricercatori sono stati affascinati da questi anelli apparentemente traslucidi per più di 400 anni. Nel 1610, l’astronomo italiano Galileo Galilei li osservò per la prima attraverso un telescopio, sebbene non sapesse cosa fossero. Nel 1800 Maxwell, uno scienziato scozzese, concluse che gli anelli di Saturno non potevano essere solidi ma che erano, invece, costituiti da molti singoli pezzi.

Oggi gli scienziati sanno che Saturno ospita sette anelli composti da innumerevoli pezzi di ghiaccio, la maggior parte non più grandi di un masso sulla Terra. Complessivamente, questo ghiaccio pesa circa la metà della luna saturniana Mimas e si estende per quasi 300.000 chilometri oltre la superficie del pianeta.

Kempf ha aggiunto che per la maggior parte del ventesimo secolo, gli scienziati hanno ipotizzato che gli anelli probabilmente si fossero formati contemporaneamente a Saturno. Tuttavia, quest’idea solleva alcuni problemi, poiché gli anelli di Saturno risultano perfettamente “puliti”. Le osservazioni infatti suggeriscono che essi siano costituiti da circa il 98% di ghiaccio d’acqua puro in volume, con solo una piccola quantità di materia rocciosa.

Oggi Cassini ha finalmente offerto l’opportunità di dare un’età definitiva agli anelli di Saturno. La sonda è arrivata attorno a Saturno nel 2004 e ha raccolto dati fino a quando non si è schiantata nell’atmosfera del pianeta nel 2017. Il Cosmic Dust Analyzer, che aveva la forma di un secchio, ha raccolto piccole particelle mentre sfrecciavano.

Un colpo di fortuna?

In ricerche precedenti, gli scienziati della NASA hanno riferito che il ghiaccio degli anelli sta lentamente piovendo sul pianeta, e che potrebbe scomparire del tutto in altri 100 milioni di anni.

Che queste caratteristiche effimere esistessero in un momento in cui Galileo e la sonda Cassini potevano osservarle sembra quasi troppo bello per essere vero, ha detto Kempf, e richiede una spiegazione per come innanzitutto gli anelli siano apparsi. Alcuni scienziati hanno ipotizzato che potrebbero essersi formati quando la gravità del pianeta ha fatto a pezzi una delle sue lune. “Se gli anelli sono di breve durata e dinamici, perché li vediamo adesso?” ha detto Kempf. “È pura fortuna…”.

Lo studio, pubblicato su Science Advance, è disponibile a questo link.