Risolto il Mistero dei “Ravioli” di Saturno

22 Mag 2018 Risolto il Mistero dei “Ravioli” di Saturno

La forma spettacolare delle lune di Saturno Pan e Atlas è stata rivelata per la prima volta dalle famose immagini riprese dalla sonda Cassini. I ricercatori dell’Università di Berna descrivono in un nuovo studio il processo di formazione di queste lune insolite, simili a “ravioli” o dischi volanti. Le simulazioni a computer dimostrano che le forme peculiari derivano da naturali collisioni e fusioni tra piccole lune di dimensioni simili.

Martin Jutzi e Adrien Leleu, entrambi membri di NCCR PlanetS, hanno deciso di scoprire il processo di formazione delle misteriose lune, così particolari con i loro centri rigonfi e i bordi ampi e schiacciati, utilizzando modelli a computer. Dal momento che Saturno è 95 volte più massiccio della Terra e le lune interne orbitano attorno al pianeta ad una distanza inferiore a metà della distanza tra Terra e Luna, le forze gravitazionali cui sono soggette sono enormi: le loro insolite strutture, pertanto, non dovrebbero derivare da processi di graduale accrescimento di materiale attorno a un singolo nucleo. Un modello alternativo suggerisce che i satelliti si siano formati in seguito ad una serie di fusioni tra lunette più piccole con dimensione simile.

Prendendo per buona questa seconda ipotesi, i ricercatori hanno dimostrato che le collisioni tra piccole lunette possono avere come risultato oggetti caratterizzati dalla forma immortalata da Cassini. Impatti praticamente frontali portano alla formazione di oggetti appiattiti con vaste creste equatoriali, come osservato per Atlas e Pan, oggetti di una trentina di chilometri di diametro. Collisioni con angoli d’impatto leggermente più inclinati hanno come risultato forme allungate, che assomigliano nell’aspetto alla luna Prometeo, lunga 90 chilometri.

In questa immagine la riga superiore mostra 3 piccole lune di Saturno riprese dalla sonda Cassini. La riga inferiore mostra i risultati delle simulazioni. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/University of Bern

Le simulazioni non solo riproducono le forme, ma spiegano anche perché i bordi di Pan e Atlas appaiono differenti dal resto del corpo principale: sono composti da materiale più morbido, fuoriuscito durante i processi di fusione. Fratture sul corpo principale potrebbero derivare da sollecitazioni causate dalla deformazione degli oggetti in fusione. Sulla base dell’orbita attuale delle lune e sul loro ambiente, i ricercatori hanno stimato che le velocità di impatto delle lunette devono essere state di circa 10 m/s. Simulando collisioni in questo range per vari angoli d’impatto, il team ha ottenuto forme stabili simili a quelle riprese da Cassini, ma solo per piccoli angoli d’impatto. “Se l’angolo d’impatto è maggiore di 10 gradi, le forme risultanti non sono più stabili”, spiega Adrien Leleu. Ogni oggetto con forma bilobata, simile alla cometa Chury, dovrebbe essere distrutto dalle forze mareali.

Anche se lo studio si è concentrato sulle piccole lune interne di Saturno, il team ha scoperto una possibile spiegazione per un mistero di lunga data riguardante il terzo satellite più grande di Saturno, Giapeto, che presenta una forma oblata e un anello equatoriale. I modelli suggeriscono che queste strutture potrebbero derivare da una fusione tra lune di dimensioni simili, in modo analogo a quanto scoperto per Atlas e Pan.

Nell’immagine rappresentazione artistica della formazione della luna di Saturno Atlas
Credit: A. Verdier

https://phys.org/news/2018-05-history-saturn-small-moons.html

Related posts:

Una Squadra di Sette Lune per un Anello di Saturno Lune di Saturno più giovani dei dinosauri Al di Là di Rea Il Livello Marino di Titano Un Quadro di Ghiaccio e Luce Saturno: Anelli e Lune in Interazione Cassini si avvicina a Saturno I geyser di Encelado Sostanze di Interesse Astrobiologico su Titano Il Destino Finale della Sonda Cassini Intense Tempeste Imperversano su Titano I Misteri che Cassini deve ancora rivelarci Possibili Culle della Vita su Titano Un Sottomarino per Titano Le Impronte delle Lune sulle Aurore di Giove Giove e la sua Grande Famiglia di Lune La Scomparsa degli Anelli di Saturno Nuove Rivelazioni sugli Anelli e sul Cuore di Saturno Acquazzoni Estivi su Titano Come Giove Mette in Moto l’Oceano di Europa