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Saturno

Il Signore degli Anelli






In questa pagina ho inserito solo alcune della grande quantita' di immagini di Saturno che ho ripreso nell'arco complessivo di quasi vent'anni. La strumentazione di base utilizzata e' stata quasi sempre la stessa, ovvero un telescopio Schmidt-Cassegrain (due diverse versioni del tutto simili) da 200mm di diametro e lunghezza focale 2 metri su una montatura equatoriale motorizzata, prima una eroica Vixen Super Polaris e poi una molto piu' robusta, efficiente e versatile SkyWatcher EQ6 Pro. Nel tempo si era pero' evoluta anche la strumentazione di ripresa, nonche' le tecniche di acquisizione ed elaborazione delle immagini: in effetti prima che mi potessi attrezzare con tecnologie elettroniche (CCD e CMOS) avevo anche tentato svariati esperimenti di riprese fotografiche con le antiche e gloriose emulsioni chimiche, una su tutte la TRI-X della Kodak in bianco e nero; i risultati pero' furono sempre talmente scadenti da rendere davvero imbarazzante la loro pubblicazione, anche se per sola documentazione storica. In effetti la riprese tramite sensori elettronici hanno aperto, non solo a me ma ad un'enorme platea di appassionati, nuovi orizzonti, con immagini di qualita' sempre migliore.
Dopo le poche immagini selezionate ho voluto inserire anche alcune note e commenti su questo affascinante pianeta, con diverse immagini provenienti da telescopi professionali e da missioni spaziali che, a partire dagli anni settanta del secolo scorso, hanno tentato di sondare i segreti sia di Saturno sia della sua sterminata corte di satelliti.

Anno 2001

22/10/2001 22:19 UT

28/11/2001 22:08 UT



Anno 2011

07/02/2011 00:27 UT

 


Anno 2012

25/02/2012 01:00 UT

 


Anno 2017

16/06/2017 21:07:39 UT

 


Anno 2019

22/07/2019 20:23:32 UT

 


Anno 2020

17/06/2020 23:30:28 UT

28/06/2020 22:51:40 UT

29/06/2020 22:39:24 UT

18/07/2020 21:24:02 UT

25/07/2020 20:58:05 UT

img/saturn/

Questa e' probabilmente la foto digitale astronomica piu' vecchia in mio possesso. Ripresi Saturno il 22 ottobre del 2001, a quell'epoca gli anelli mostravano la faccia sud in direzione della Terra; durante la sua quasi trentennale rivoluzione intorno al Sole, Saturno si mostra con angolazioni diverse: nel 2001 era quasi massima l'inclinazione sud verso il nostro pianeta, con la parte meridionale degli anelli e l'emisfero sud di Saturno rivolti verso la Terra.

22/10/2001 22:19 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura Vixen Super Polaris
Webcam Philips
Elaborazione AstroStack.

img/saturn/

In questa immagine Saturno si presenta con una definizione nettamente migliore della foto precedente; si tenga sempre presente che queste immagini furono riprese con l'ausilio di una semplice e primitiva webcam modificata.

28/10/2001 22:08 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura Vixen Super Polaris
Webcam Philips
Elaborazione AstroStack.

img/saturn/

A distanza di dieci anni ritroviamo Saturno con un aspetto molto diverso da quello del 2001: nell'opposizione tra il 2008 e il 2009 il pianeta si era mostrato con gli anelli visti di taglio, percio' erano completamente invisibili in quanto hanno uno spessore medio di poche centinaia di metri o anche meno; questo fenomeno avviene ogni 14,8 anni terrestri. In effetti in questa foto l'angolazione degli anelli e' molto stretta e sta iniziando a mostrarsi l'emisfero nord.
La mancanza di immagini di Saturno per un cosi' lungo arco temporale non fu dovuta ad un mio calo d'interesse, semplicemente la maggior parte delle foto di quel periodo andarono perse in seguito a problemi informatici.";

07/02/2011 00:27 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Webcam Philips TouCam Pro
Elaborazione AstroStack.

img/saturn/

Con un'inclinazione ancora maggiore di quella del 2011, nel 2012 gli anelli ricominciano a dispiegarsi in tutta la loro magnificenza.

25/02/2012 01:00 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Webcam Philips TouCam Pro
Elaborazione AstroStack.

img/saturn/

Con l'utilizzo delle camere CMOS progettate specificatamente per le riprese planetarie, la qualita' delle immagini aumenta notevolmente ed anche i colori possono essere meglio enfatizzati. Saturno e' un pianeta il cui disco normalmente non presenta molti dettagli immediatamente visibili, come avviene invece per Giove.
La maggior attrazione del pianeta sono sicuramente gli anelli, luminosi ed affascinanti: sembra quasi di guardare una pallina dell'albero di natale appesa con un filo invisibile, persa nell'oscurita' dello spazio. Si fa fatica a credere che sia davvero reale. Eppure e' li': reale, tangibile, colossale e meraviglioso.
In questa foto del 2017 l'inclinazione dell'emisfero nord del pianeta e degli anelli pare aver raggiunto il suo valore massimo. La parte degli anelli opposta alla Terra e' ben visibile, insieme all'ombra che il pianeta proietta sugli anelii stessi.

16/07/2017 21:07:39 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC
Elaborazione Registax 6.

img/saturn/

In questa foto del 2019 cominciano ad essere visibili anche dettagli dell'atmosfera saturniana, con le luminose e colorate bande equatoriali e quelle appenna accenate presenti alle latitudini settentrionali intermedie. L'inclinazione degli anelli e' adesso diminuita sensibilmente, tanto che la loro parte posteriore non e' piu' visibile dietro Saturno. In conpenso si puo' ancora apprezzare l'ombra del disco.

22/07/2019 20:23:32 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC e Barlow 2x
Elaborazione Registax 6.

img/saturn/

Con le immagini del 2020 vediamo sul disco planetario la Banda Equatoriale Nord e l'intera regione equatoriale; la Banda Equatoriale Sud e' appena visibile, prospetticamente vicina al bordo interno degli anelli e all'ombra che questi proiettano su Saturno. Sulla parte opposta gli anelli sono ormai completamemente occultati dal disco planetario e l'ombra di questo e' chiaramente visibile sulla parte sinistra degli anelli.

17/06/2020 23:30:28 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC e Barlow 2x
Elaborazione Registax 6.

img/saturn/

Foto in alta risoluzione, per quello che e' possibile con i piccoli telescopi amatoriali, di Saturno. Sono visibili una grande quantita' di dettagli interessanti sul disco, con bande di nuvole su diverse latitudini.

28/06/2020 22:51:40 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC e proiezione dell'oculare con ortoscopico da 9mm
Elaborazione Registax 6 e GIMP

img/saturn/

Con questa foto sono probabilmente riuscito ad ottenere il massimo ingrandimento possibile con questo telescopio, sfruttando un ortoscopico da 7mm tramite il metodo della proiezione dell'oculare. Malgrado l'immagine si presenti abbastanza degradata, le buone condizioni di seening della serata avevo permesso di ottenere una foto con alcune dettagli ben visibili.

29/06/2020 22:39:24 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC e proiezione dell'oculare con ortoscopico da 7mm
Elaborazione Registax 6 e GIMP

img/saturn/

Un sistema di ripresa classico come quello con la lente di Barlow 2x per una foto classica di Saturno.

18/07/2020 21:24:02 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CMOS ZWO ASI 120MC e Barlow 2x
Elaborazione Registax 6 e GIMP

img/saturn/

Ultima foto per l'opposizione del 2020: l'elaborazione grafica ha forse danneggiato un poco gli anelli ma ha permesso di mettere in risalto alcune bande presenti sul disco.

25/07/2020 20:58:05 UT
Telescopio Schmidt-Cassegrain diametro 200mm, lunghezza focale 2000mm (f/10)
Montatura EQ6 Pro
Camera CCD ZWO ASI 120MC e e proiezione dell'oculare con ortoscopico da 9mm
Elaborazione Registax 6 e GIMP











Saturn Sheet Fact



Distanza media dal Sole (semiasse maggiore dell'orbita): 1,433 miliardi di km Hubble Space Telescope Saturn Image
Minima distanza dal Sole (perielio): 1,352 miliardi di km
Massima distanza dal Sole (afelio): 1,515 miliardi di km
Periodo di Rivoluzione intorno al Sole: 29,45 anni terrestri
Inclinazione dell'Orbita (rispetto al piano dell'orbita terrestre): 2,5°
Diametro Equatoriale: 120.536 km
Diametro Polare: 108.728 km
Massa: 5,7 x 1026 kg (95 volte massa della Terra)
Periodo di Rotazione (equatore): 10 ore 33 minuti
Temperatura Superficiale media (sommita' atmosfera): 93 K (-180 °C)










L'aspetto degli Anelli






Saturno e' noto come il "pianeta degli anelli" e da qualcuno definito anche come il "Signore degli Anelli", titolo liberamente mutuato da una fortunata serie di libri e film di genere fantasy. Il pianeta e', in effetti, circondato all'altezza dell'equatore da una serie di anelli concentrici che iniziano ad una distanza di 6.600 km dalla sommita' delle nubi dell'atmosfera e si estendono fino ad una distanza di 120.000 km. Galileo Galilei15/02/1564 - 08/01/1642 Astronomo, fisico, matematico e filosofo, considerato il padre della scienza moderna e fondatore del metodo scientifico. Fu il primo ad esplorare il cielo con un piccolo cannocchiale da lui stesso costruito. Scopri' la struttura della superficie lunare, le macchie solari, le fasi di Venere ed i quattro principali satelliti di Giove, chiamati oggi galileiani. Fu un fondamentale e determinate sostenitore del modello Copernicano del Sistema Solare. fu il primo ad osservare Saturno attraverso un telescopio ma la scarsa qualita' delle lenti del suo strumento non gli permise di identificarli per quello che erano. Dopo qualche anno, con la costruzione di telescopi migliori, gli anelli risultarono chiaramente visibili ma la loro vera natura venne compresa solo molto piu' tardi: un insieme di piccole particelle, principalmente ghiaccio, che orbitano in maniera solidale ma indipendente intorno a Saturno; l'effetto complessivo e' quello di anelli concentrici.
Nell'immagine a sinistra viene rappresentato Saturno in sei epoche diverse, nel corso della sua orbita intorno al Sole della durata complessiva di quasi trenta anni terrestri: l'inclinazione di Saturno cambia nel tempo e, di conseguenza, cambia anche l'angolazione con cui vediamo la prospettiva degli anelli: ogni 14,8 anni questi si presentano di taglio e diventano pressoche' invisibili all'osservatore terrestre; viceversa nei periodi intermedi si mostrano in tutto il loro affascinante splendore. Questa immagine e' stata costruita utilizzando l'applicazione Solar System Simulator di David Seal (NASA/JPL) e riunendo insieme sei immagini distinte calcolate dall'applicazione per un periodo che va dal 2001 al 2012; negli anni 2008/2009 gli anelli si mostrarono di taglio e scomparvero completamente in quanto il loro spessore, e' in realta', di solo poche decine di metri.











Esplorando Saturno





Come per Giove anche Saturno ricevette la prima visita di una sonda spaziale negli anni settanta del secolo scorso, in particolare fu la Pioneer 11 la prima ad avvicinarsi al pianeta degli anelli nel 1979. Passando a soli 21.000 km al di sopra dello strato di nuvole, riusci' a scattare le prime immagini ravvicinate di questo affascinante e misterioso pianeta e della sua luna piu' grande, Titano. Erano immagini un poco confuse e senza una grande definizione, risultanti dall'utilizzo di telecamere ancora un poco primitive, frutto di una tecnologia risalente a quasi dieci anni prima ovvero della fine anni sessanta, piu' o meno all'epoca del primo sbarco sulla Luna. Tuttavia furono estremamente importanti, non solo per le informazioni in esse contenute, che affiancavano i dati scientifici trasmessi dagli altri strumenti a bordo della sonda, ma anche perche' rappresentarono il nostro primo sguardo, quasi una "sbirciata", su quegli angoli freddi e remoti del nostro Sistema Solare. Le sonde Pioneer, in particolare questa che ci regalo' i primi scorci di Saturno, fecero da apripista alle missioni seguenti, molto piu' complesse e sofisiticate, rappresentate in primis dalle sonde Voyager, a distanza di un solo anno.
A destra una rappresentazione artistica dell'incontro della Pioneer 11 con Saturno, in basso a sinistra Saturno ripreso dalla telecamera della Pioneer 11 ad un distanza di circa 2,9 milioni di km; a destra la prima immagine ravvicinata della luna piu' grande di Saturno, Titano, ad un distanza di 3,5 milioni di km.










Lanciate entrambe nel 1977, le due sonde gemelle Voyager raggiunsero Saturno dopo aver esplorato e doppiato Giove, sfruttando la gravita' di questo pianeta con un effetto di "fionda" che permise ad entrambe di essere rilanciate verso il pianeta degli anelli con un consumo minimo di carburante. La prima a raggiungere Saturno fu la Voyager 1 nel novembre 1980, circa un anno dopo la Pioneer 11, seguita l'anno seguente dalla Voyager 2. Anche in questo caso, come per il precedente Pioneer e in modo analogo a quanto avvenuto per l'esplorazione di Giove, la missione prevedeva un sorvolo ravvicinato del pianeta e di alcune delle sue lune: pochi giorni, se non addirittura una manciata di ore, a disposizione per raccogliere il maggior numero possibile di immagini ed informazioni scientifiche, prima di abbandonare in maniera irreversibile il sistema saturniano. L'intera strumentazione a bordo delle due sonde e' pero' molto migliorata ed estesa rispetto alle loro precedenti colleghe pionieristiche; la testimonianza viene anche dalle immagini ricevute a terra: molto migliori in termini di definizione e qualita'.





I dettagli ripresi dalle sonde Voyager dell'atmosfera di Saturno mostrano un panorama mozzafiato: nell'immagine a a destra i colori sono stati falsati per meglio evidenziare alcune peculiari caratteristiche visibili, partendo da da delle riprese in luce verde e violetta ottenute il 19 agosto 1981. Al momento di questa ripresa, la sonda si trovava ad una distanza di 7,1 milioni di km da Saturno; in colori reali l'ovale bluastro al centro dell'immagine apparirebbe grigio, mentre le due macchie alla sua destra sarebbero biancastre. La struttura convettiva al di sotto dell'ovale blu si muoveva alla velocita' di 20 metri al secondo in direzione ovest rispetto all'ovale stesso, invece le strutture ondulate somiglianti a nastri che si trovano a nord dell'ovale, si muovevano in direzione est alla velocita' di 150 metri al secondo. Il dettaglio piu' piccolo visibile in questa immagine e' di circa 130 km (Foto NASA/JPL/PhotoJournal).
Nella parte piu' alta dell'atmosfera di Saturno si trovano nuvole di cristalli di ammoniaca, piu' in basso idrosolfuro di ammonio ed acqua; sono presenti anche il metano, propano, l'acetilene ed altri idrocarburi. Il pianeta e', in realta', composto per la maggior parte di idrogeno ed una parte molto piu' piccola di elio; inoltrandosi verso l'interno di Saturno la sempre maggiore pressione atmosferica trasforma l'idrogeno da gassoso ad uno stato liquido, fino ad arrivare nelle zone centrali dove diventa una sostanza dalle caratteristiche metalliche. Il nucleo del pianeta dovrebbe essere roccioso e del diametro di circa 25.000 km, rispetto ad un diametro equatoriale totale di 120.000 km.





Saturno, come Giove, emette piu' energia di quella che riceve dal Sole in particolar modo nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso. Mentre per Giove la causa e' pienamente attribuibile al meccanismo di contrazione gravitazionale che compensa la pressione idrostatica (noto come Meccanismo di Kelvin-HelmholtzFenomeno che avviene quando la superficie di un corpo celeste, stella o pianeta che sia, si raffredda causando una conseguente diminuzione della pressione idrostatica; l'oggetto celeste compensa comprimendosi e cercando di ristabilire l'equilibrio idrostatico.), per Saturno esso non pare sufficiente per spiegare tutta l'energia riemessa. E' stata avanzata l'ipotesi che un importante contributo al bilancio energetico totale del pianeta sia portato dal calore generato da gocce di elio che, dall'atmosfera sovrastante, piovono sugli strati di idrogeno piu' interni e densi; condensandosi per l'elevata pressione le gocce di elio produrrebero calore che sfuggirebbe poi verso l'esterno.
Nella foto a sinistra dettagli dell'emisfero settentrionale di Saturno, ripresi dalla sonda Voyager 1 il 5 novembre 1980 ad una distanza di 9 milioni di km. Sono visibili una grande varieta' di particolari caratteristiche delle nuvole saturniane; il dettaglio piu' piccolo ha un diametro di 175 km. (Foto NASA/JLP/PhotoJournal).




In questa straordinaria immagine di una parte degli anelli di Saturno, ripresa il 17 agosto 1981 da una distanza di 8,9 milioni di km dal pianeta, sono state evidenziate alcune possibili differenze nella struttura chimica delle particelle che compongono gli anelli grazie ad una sommatoria di immagini multiple, riprese con diversi filtri, ed una elaborazione in falsi colori.
Gli anelli di Saturno sono delle strutture complesse, composte da una miriade di piccoli corpi di cui i piu' grandi non superano in dimensioni che poche centinaia di metri. Nell'immagine sono riconoscibili le diverse strutture di cui si compongono gli anelli, partendo dall'interno nella parte piu' vicina al pianeta, quello chiamato Anello C: e' largo circa 17.500 km e arriva fino ad una distanza di 92.000 km dal centro del pianeta, appare qui colorato in blu; separato poi da una zona piuttosto stretta povera di oggetti, quasi vuota, si allarga l'Anello B che copre un'estensione di ben 25.500 km ed e' il piu' vasto tra gli anelli visibili. La sua colorazione appare profondamente diversa da quella dell'anello precedente e mostra anche una differenziazione al suo interno, con la parte piu' interna di colore arancio e quella piu' esterna che torna su sfumatura bluastre; in questa regione si formano anche quelli che sono chiamati i raggiDisomogeneita' radiali presenti nella parte piu' esterna dell'anello B di Saturno ed osservate per la prima volta dalle sonde Voyager: sono probabilmente strutture costituite da microscopiche particelle di ghiaccio, anche se la loro origine ed il loro comportamento rimane ancora per gran parte misterioso., strutture radiali che appaiono scure se illuminate da luce retrodiffusa e luminose quando visti con luce diffusa in avanti, con un angolo di fase di circa 60°: visibili con cadenza stagionale, in prossimita' degli equinozi di Saturno, non possono essere il risultato delle sole forze gravitazionali; la loro origine e la loro dinamica sono ancora in gran parte sconosciute. Subito dopo, procedendo ancora verso l'esterno, si trova quella che e' chiamata Divisione di Cassini, scoperta nel 1675 dall'astronomo Giovanni Domenico Cassini08/06/1625-14/09/1712. Astronomo di origine italiana naturalizzato francese, scopri' quattro satelliti di Saturno, la divisione tra gli anelli B ed A e la Macchia Rossa su Giove. e visibile anche con telescopi amatoriali con cui appare vuota ma in realta' non lo e' affatto, in quanto il materiale che si trova al suo interno ha una densita' molto inferiore a quella degli anelli circostanti e non e' costituito da particelle ghiacciate ma da polveri che ricordano il materiale presente sulla luna Phoebe. Anche nella foto scattata dalla Voyager la Divisione di Cassini non appare completamente vuota, lungo i 4.700 km della sua estensione compaiono altri sottili anelli. Ancora piu' esterna e con una colorazione ancora diversa si trova l'Anello A, che si allunga per 14.600 km nello spazio, fino a raggiungere una distanza dal centro del pianeta di ben 136.800 km.








Dione, una delle lune di Saturno con una grande quantita' di crateri da impatto. Distante dal pianeta 377.000 km, ha un diametro di circa 1.100 km. Ripresa dal Voyager 1 il 12 novembre 1980 da una distanza di 240.000 km e l'immagine e' centrata alla latitudine di 26° sud. Sono visibili molti "filamenti" luminosi che si irradiano da alcuni crateri, punti di impatto di oggetti asteroidali piu' recenti, geologicamente parlando; le altre aree luminose potrebbero essere creste o valli.








Ripresa dalla Voyager 1 il 12 novembre 1980 questa immagine di una delle lune piu' piccole di Saturno, Mimas, da una distanza di 660.000 km di distanza. La caratteristica piu' evidente, che balza subito all'occhio, e' il grande cratere da impatto situato a 110° di longitudine ovest ed avente un diametro di 130 km, cioe' piu' di un quarto del diametro dell'intero satellite; il cratere e' stato chiamato Herschel ed e' una struttura unica del suo genere nel Sistema Solare, in quanto si tratta del cratere piu' grande in rapporto alle dimensioni del corpo celeste che lo ospita. I bordi sono rialzati ed e' presente un picco centrale, come nelle analoghe grandi strutture che si possono rintracciare nei corpi di tipo roccioso (pianeti o satelliti).
Quando il Voyager 1 fotografo' questa luna erano passati solotre anni dall'uscita nelle sale cinematografiche del film Star Wars Serie di film e franchise creato da George Lucas che comprende complessivamente nove film principali, alcuni spin-off e serie telesive collegate. nei cinema, primo capitolo (Episodio IV, Una NUova Speranza) ad essere pubblicato della fortunata saga fantascientifica; la somiglianza dell'aspetto di questo satellite con la celebre Morte Nera Arma di distruzione di massa che compare nei film della saga di Star Wars, il suo nome italiano richiama la grande pestilenza del XIV secolo che decimo' la popolazione europea; il nome originale inglese era Death Star (stella della morte). del film scateno' la fantasia del pubblico.








Ripresa sempre il 12 novembre 1980 ma solo poche ore piu' tardi della precedente, questa immagine mostra Mimas da una distanza di 208.000 km e mostra caratteristiche superficiali fino ad una risoluzione di 5 km. I crateri relativamente piu' piccoli rispetto ad Herschel, gia' percepibili da una distanza maggiore, sono ora chiaramente visibili: le loro dimensioni sono pero' comunque ragguardevoli, da 15 a 35 km di diametro e sono sparsi su tutta la superficie. Unitamente alle sue piccoli dimensioni, poco meno di 400 km, Mimas ha anche una densita' piuttosto bassa, a testimonianza che dovrebbe essere composto principalmente di ghiaccio.








Encelando visto dalla Voyager 2 con un insieme di immagini eseguite con diversi filtri e riunite a fornire un mosaico; da una distanza di 119.000 km, la ripresa fu effettuata il 25 agosto 1981. La superficie di questa luna appare molto diversificata, con regioni in cui sono presenti crateri da impatto delle dimensioni di anche 35 km di diametro e altre zone prive di segni di bombardamento meteorico, lisce. Sono presenti lunghi solchi, che si estendono per decine di km, che sono in realta' delle faglie risultanti dalla deformazione della crosta ghiacciata; le regioni prive di crateri sono quelle geologicamente piu' giovani, il che denuncia un'attivita' interna di fusione dei materiali ghiacciati. Tutto questo si poteva dedurre e ospettare dalle immagini delle Voyager ma fu poi drammaticamente confermato dall'esplorazione piu' approfondita portata avanti dalla sonda Cassini anni dopo. Le formazioni piu' piccole visibili in foto sono delle dimensioni di 2 km; Encelado ha un diametro di circa 500 km ed ha la superficie piu' luminosa tra tutte le lune di Saturno.






Il 23 agosto 1981, da una distanza di 2,3 milioni di km, la sonda Voyager 2 riprese questa immagine di Titano, la piu' grande delle lune di Saturno. Titano e' un modo perennemente coperto da un fitto strato di nuvole composte principalmente da azoto e con percentuali piu' piccole di metano ed etano: nelle immaggini del Voyager si nota l'emisfero meridionale piu' chiaro, una fascia di nubi ben definita in prosimmita' dell'equatore ed un "collare" nuvoloso intorno alla zona del polo nord. La presenza di queste bande di nubi e' legata al tipo di circolazione atmosferica di Titano, che presenta anche variazioni di tipo stagionale. Ad avvolgere ulteriormente l'intero corpo celeste e' presente anche una densa foschia, composta da particelle delle dimensioni inferiori al micron, percepibile in questa immagine intorno al lembo del satellite.
Le immagini delle sonde Voyager sono state le prime a mostrare il vero aspetto di Titano, anche se osservazioni spettroscopiche compiute da Terra fin dagli anni quaranta del secolo scorso avevano gia' rilevato della presenza di una atmosfera; precedentemente le osservazioni del Pioneer 11 erano state di una qualita' torppo bassa per poter essere significative. Solo pero' con la successiva missione Cassini fu possibile rivelare il suo vero volto. Titano e' l'unica luna di tutto il Sistema Solare a possedere una densa atmosfera, che ricorda per certi versi quella della Terra primordiale.












Per una nuova e piu' approfondita esplorazione di Saturno fu necessario attendere piu' di venti anni dopo la missione delle Voyager: il 1 luglio 2004 la sonda Cassini arrivo' in prossimita' del pianeta degli anelli e, dopo una manovra chiamata SOI (Saturn Orbit Insertion) si immise in orbita ad esso; era la prima volta che una sonda poteva studiare in maniera stabile e continuativa nel tempo il pianeta Saturno, il suo sistema di anelli e la sua sterminata corte di satelliti. Nell'immagine a destra la rappresentazione artistica (Immagine NASA da Wikipedia) dell'evento: la fase di inserzione della sonda in orbita intorno a Saturno duro' novanta minuti; l'orbita risultante aveva un periodo di circa cinque mesi.
Tra i tanti obiettivi della missione bisogna ricordare lo studio degli anelli, della loro struttura a livello tridimensionale e del loro comportamento dinamico; composizione superficiale e storia geologia dei satelliti; indagini sullo strano materiale scuro presente sulla luna Iapetus; studi sull'atmosfera di Saturno e sulla sua magnetosfera e, infine ma non certamente per ultimo, osservazioni approfondite sull'atmosfera di Titano e tentativo di rivelare l'aspetto della sua superficie.
Come sempre accade in questi casi, le risposte che la sonda ha fornito agli scienziati su tutti questi argomenti posti come obiettivi della missione hanno fornito altri nuovi interrogativi e motivi per uno studio ancora piu' approfondito; tuttavia ci sono state anche vere e proprie grandi soprese ed eventi del tutto inaspettati che la Cassini e' riuscita a registrare durante gli anni in cui e' rimasta in orbita intorno a Saturno. Nessuno poteva immagine che una delle lune, fino a poco tempo prima poco considerata, potesse nascondere dei segreti cosi' importanti e che potesse elevarsi a seria candidata per ospitare la vita, in condizioni che mai si potevano immaginare: Enceladus, con i suoi colossali geyser di acqua che si elevano fino allo spazio interplanetario e che tradiscono la presenza di un oceano al di sotto della sua fredda crosta ghiacciata. Non cosi' inaspettata ma sicuramente spettacolare al di la' delle previsioni e' stata invece la grande formazione a pentagono formata dalla nuvole della tempesta perenne che sovrasta il polo nord di Saturno e di cui la Cassini ha dato ampio resoconto; ancora molte altre osservazioni di fenomeni gia' noti ma visti con una prospettiva del tutto nuova ed altre eccitanti scoperte. Piu' di ttutte pero' la prima esplorazione ravvicinata di Titano con un modulo di atterraggio, il lander Huygens, che si e' posato delicatamente sulla superficie di quel satellite ed ha trasmesso i primi dati ed immagini dalla superficie di quel mondo lontano.
Inizialmente concepita per una durata di quattro anni, nel 2008 la missione fu estesa per altri due anni e in seguito per altri sette, portandola complessivamente a ben tredici anni fino a quando, il 15 settembre 2017, la Cassini fu lanciata all'interno dell'atmosfera di Saturno in modo che fosse completamente distrutta e non si potesse in alcun modo correre il rischio che eventuali batteri terrestri sopravvissuti sulla sonda entrassero in contatto con una delle lune, contaminandola.




Un'immagine veramente esotica di Saturno, ripresa dalla sonda Cassini il 1 novembre 2008: si tratta di una compositazione di sessantacinque immagini diverse riprese dalle lunghezze d'onda dell'infrarosso fino a quelle della luce visibile; ogni immagine ha richiesto un'esposizione di sei minuti. L'elaborazione e' stata poi eseguita in falsi colori, dove le lunghezze d'onda di due micron sono state associate ad una colorazione blu, tre micron al verde e 5 micron con il rosso: gli anelli di Saturno riflettono la luce solare a 2 micron ma non sulle lunghezze d'onda dei 3 e 5 micron, per cui appaiono di un blu intenso; la foschia che si trova ad alta quota nell'atmosfera del pianeta riflette piuttosto bene le lunghezze d'onda a 2 e 3 micron ma non quelle a 5, per cui la sua colorazione va dal verde ad una sfumatura di verde-blu. Sulle lunghezze d'onda dei 5 micron si attestano invece le emisisoni di calore da parte degli strati piu' profondi dell'atmosfera saturniana, che quindi appaiono rossi in questa immagine. Di un nero profondo appare l'ombra degli anelli sul pianeta, una stretta banda che sembra tagliare in due il globo di Saturno, cosi' come l'ombra del pianeta stesso sugli anelli che occulta completamente la loro parte posteriore. Ancora, le macchie piu' scure e le strutture a bande sono in realta' nuvole e piccole tempeste che delineano i sistemi meteorologici piu' profondi e gli schemi di circolazione atmosferica del pianeta; risultano illuminati dal basso dall'emissione termica di Saturno e appaiono quindi come silhouette.







Vista della corrente a getto polare di forma esagonale sul polo nord di Saturno, fotografata dalla sonda Cassini il 22 gennaio 2017 da una distanza di circa 900.000 km. Per realizzare questa foto e' stato utilizzata la fotocamera a grandangolo di cui era in dotazione la sonda con un filtro che seleziona lunghezze d'onda del vicino infrarosso.
Ogni "lato" dell'esagono ha una lunghezza di 13.840 km, maggiore quindi del diametro del nostro pianeta; la rotazione intorno al vortice centrale avviene in dieci ore, trentanove minuti e ventiquattro secondi, identico al periodo della emissione radio che proviene dall'interno di Saturno. Si tratta di una configurazione stabile dell'atmosfera.




In questa immagine, risultante da piu' foto scattate nel dicembre 2012 e riunite in proiezione polare, e' possibile ammirare la corrente a getto nota come "esagono" alla piu' alta risoluzione permessa dalla sonda Cassini. La foto abbraccia l'intero polo nord di Saturno fino alla latitudine di 70° nord ed e' possibile osservare una grande quantita' di strutture nuvolose al suo interno: proprio al centro, in corrispondenza con il polo nord del pianeta, si trova un'enorme uragano, cinquanta volte piu' grande di un uragano medio terrestre; gli ovali rossastri sono vortici piu' piccoli che ruotano in senso orario, mentre l'esagono e l'uragano lo fanno in senso antiorario. Il piu' grande dei vortici visibili, che appare come un ovale biancastro, ha una dimensione di circa 3.500 km, cioe' circa il doppio di un grande uragano terrestre. L'immagine e' stata rielaborata in falsi colori attribuendoli in funzione delle lunghezze d'onda osservate, dall'ultravioletto all'infrarosso, allo scopo di evidenziare il contrasto tra le particelle all'interno e all'esterno dell'esagono; la corrente a getto si comporta come una "barriera" che ricorda in qualche modo il buco dell'ozono sull'antartico terrestre.
Al momento dell'arrivo della Cassini su Saturno, nel 2004, il polo nord era ancora in ombra; il Sole inizio' ad illuminare questa parte del pianeta solo con l'inizio della primavera nell'emisfero settentrionale, nel 2009. Fu solo pero' nel 2012 che la sonda inizio' i suoi passaggi ravvicinati sulla zona polare, fornendo la miglior visuale possibile dell'esagono.






Nel settembre del 2004, subito dopo il suo arrivo nel sistema di Saturno, la sonda Cassini riprese questa tempesta chiamata dagli astronomi Dragon Storm (Tempesta del Drago) per via della sua curiosa forma. La Dragon Storm appare essere una formazione abbastanza stabile dell'atmosfera di Saturno, un poco come la Grande Macchia Rossa su Giove; periodicamente diventa piu' luminosa e produce dei pennacchi luminosi bianchi: e' localizzata nell'emisfero meridionale all'interno di una delle bande a latitudine intermedie. Si tratta di una tempesta convettiva che trae la sua energia dagli strati piu' profondi dell'atmosfera saturniana ed e' analoga alle tempeste elettriche che si formano nell'atmosfera terrestre, anche se la sua potenza e' incoparabilmente maggiore; e' anche fonte di onde radio registrate dalla Cassini e che sono state interpretate come una tempesta di fulmini.
La regione dove si trova la Dragon Storm viene anche chiamata Storm Alley (Vicolo delle Tempeste) in quanto e' sede di molti dei fenomeni tempestosi che interessano l'atmosfera del pianeta con gli anelli.
L'immagine presentata e' in falsi colori ripresa su lunghezze d'onda centrate sugli infrarossi per cercare di identificare le concentrazioni di metano: le nuvole grigie sono quelle ad altitudine piu' elevate, quelle marroni sono ad una altezza intermedia e quelle rossastre sono con una alta percentuale di metano e risiedono piu' in profondita' nella atmosfera di Saturno.






Questa serie di immagini mostrano la piu' grande tempesta osservata su Saturno dall'inizio degli anni novanta del secolo scorso. Sviluppatasi nell'emisfero nord del pianeta e' stata ripresa in diversi momenti, dalla fine del 2010 fino alla meta' del 2011; le foto sono state riprodotte in colori quasi reali. All'inizio, il 5 dicembre del 2010, la tempesta appare come una piccola nuvola bianca appena percettibile nella prima immagine in alto a sinistra; successivamente si evolve piuttosto rapidamente, sviluppando una "testa" ed una "coda" che si allungano in direzione est e si espandono verso sud, dove le formazioni nuvolose vengono catturate dalle forti correnti atmosferiche che soffiano in direzione est. Proseguendo durante il 2011 la tempesta perde la sua integrita' e si espande fino a diventare irriconoscibile ed a fondersi con il resto dell'atmosfera. Malgrado le immagini siano state riprese a distanze diverse, la risoluzione e' stata impostata per tutte a 162 km per pixel.




Riprese il 24 maggio 2007 queste immagini rappresentano alcune delle prime compositazioni sulle lunghezze d'onda dell'infrarosso e luce visibile di cui uno dei risultati e' stato presentato precedentemente con una immagine ripresa pero' in una data seguente, il 1 novembre 2008. In questa sequenza di quattro immagini molto ravvicinate nel tempo e' stata pero' evidenziata l'attivita' delle autore polari su Saturno, in particolare questa che ha interessato il polo sud del pianeta. La tecniche di acquisizione dati ed elaborazione sono le stesse della gia' citata immagine del 1 novembre 2008, con il colore blu assegnato all'emissione sulla lunghezza d'onda dei due micron, il verde per quella a tre micron e il rosso per quella termica a cinque micron: quindi gli anelli, che riflettono solo la luce solare a due micron, appaiono di un blu intenso; la foschia ad alta quota nell'atmosfera di Saturno riflette la luce del Sole sia a due che a tre micron, facendola cosi' apparire dal verde a sfumatore blu-verdi; l'emissione termica da parte delle regioni piu' profonde dell'atmosfera, che operano sui cinque micron, appaiono quindi rosse. L'elaborazione dei dati ottenuti attraverso lo spettrometro della Cassini ha quindi permesso anche la visualizzazione dell'attivita aurorale che mostra queste "southern lights" che sembrano danzare ad un migliaio di km al di sopra dello strato di nubi.
Le aurore, che possono interessare sia il polo nord (boreali) sia il polo sud (australi), sono un fenomeno tipico della Terra e, in generale, di tutti i pianeti dotati di un intenso campo magnetico: il flusso di particelle cariche proveniente dal Sole, chiamato vento solareFlusso di particelle cariche emesse continuamente dal Sole, in particolare dalla parte piu' alta della sua atmosfera, ed e' generato dalla continua espansione nello spazio della corona solare. Composto da protoni ed elettroni viaggia ad una velocita' che puo' variare dai 200 ai 900 km/sec in prossimita' della Terra. entra in contatto con il campo magnetico planetario che agisce come uno scudo e protegge la superficie dall'azione diretta di queste particelle, altrimenti estremamente dannose per qualunque forma di vita. Una piccola parte puo' pero' rimanere imprigionata all'interno delle spire del campo magnetico, acquisire ulteriore energia ed essere convogliata in direzione dei poli: sulla Terra quando queste particelle estremamente energetiche entrano in contatto con gli atomi di ossigeno ed ozono delle parti piu' alte dell'atmosfera, creano dei fantasmagorici effetti di luci tremolanti e colorate. Sui pianeti giganti gassosi, come Giove e Saturno, dotati di un potente campo magnetico avvengono fenomeni simili, con la differenza pero' che nella parte piu' alta delle loro atmosfere non si trova l'ossigeno o l'ozono ma l'idrogeno: il risultato e' che le aurore su questi mondi non sono visibili ad occhio nudo ma nell'ultravioletto, per cui occorrono strumenti particolari posti al di fuori dell'atmosfera terrestre, che altrimenti blocca quella parte dello spettro elettromagnetico, ed anche particolari elaborazioni.



Gli spettacolari anelli di Saturno immortalati in tutto il loro splendore dalla sonda Cassini il 25 aprile 2007, da una distanza di 725.000 km dal pianeta. Gli anelli sono costituiti da una miriade di particelle con dimensioni che vanno dal granello di sabbia a piccole montagne e la cui sostanza principale e' il ghiaccio d'acqua.




Rappresentazione artistica del sistema degli anelli di Saturno con le posizione relative di alcuni dei principali satelliti piu' interni. Gli anelli sono una struttura enorme e complessa e possono essere suddivisi in sette anelli principali, chiamati secondo l'ordine della loro scoperta con le lettere dell'alfabeto e disposti a partire dal pianeta ed andando verso l'esterno come D, C, B, A, F, G ed E. L'anello D, il piu' vicino al pianeta, e' piuttosto debole A, B e C sono quelli piu' luminosi ed evidenti, facilmente osservabili anche da Terra con telescopi amatoriali. La Divisione di Cassini separa l'anello B da A ed e' la separazione piu' grande dell'intero sistema, anche questa visibile con piccoli telescopi; appena fuori dall'anello A si trova lo stretto anello F, circoscritto dalle due piccole lune PandoraScoperta nel 1980 dalla sonda Voyager 1 questa piccola luna e' una delle piu' interne del sistema di Saturno, di forma non sferica e con dimensioni pari a 104x81x64 km ed una superficie densamente craterizzata. e PrometheusScoperto nel 1980 dalla sonda Voyager 1 ha una forma molto allungata con dimensioni pari a 136x79x59 km ed una superficie caratterizzata da creste, vallate e crateri da impatto, il piu' grande dei quali di 20km di diametro. che influenzano gravitazionalmente le particelle di questo anello rendendolo sostanzialmente stabile: entrambi vengono chiamati per questo "satelliti pastore". Oltre l'anello F si trovano i molto piu' deboli anello G ed E. Quest'ultimo e' il piu' diffuso ed il piu' esteso di quelli finora considerati, estendendosi all'orbita di MimasUno dei principali satelliti di Saturno, con un diametro di 396 km e' il settimo in dimensioni. Si tratta anche del piu' piccolo corpo celeste ad avere una forma sferica. a quella di TitanoIl piu' grande tra i satelliti di Saturno ed il secondo in ordine di grandezza dell'intero Sistema Solare, superato in dimensioni solo da Ganimede, satellite di Giove. Fu scoperto da Christiaan Huygens il 25 marzo 1655., ovvero per circa un milione di km. Gli anelli principali (A, B e C) dovrebbero avere uno spessore di al massimo un centinaio di metri, tanto che quando si pongono di taglio all'osservazione da Terra, ogni 14,8 anni, essi scompaiono completamente. La loro eta' e' stimata essere al massimo di un centinaio di milioni di anni, molto piu' giovani quindi della maggior parte degli oggetti del Sistema Solare.




Nel 2009 grazie alle osservazioni del telescopio orbitale ad infrarossi della NASA Spitzer Space TelescopeTelescopio orbitale operante alle lunghezze d'onda dell'infrarosso della NASA, lanciato nel 2003 ha terminato la sua attivita' il 30 gennaio 2020. e' stato scoperto un nuovo debolissimo e molto esteso anello, ancora piu' esterno dei precedenti. E' stato chiamato Anello di Phoebe in quanto si trova all'interno dell'orbita del satellite PhoebeSatellite di Saturno dalla forma quasi sferica scoperto da William Henry Pickering il 18 marzo 1899. Con un diametro approssimativo di 213 km ha una superficie costellata da crateri da impatto. che orbita ad una distanza media da Saturno di circa 13 milioni di km; in effetti le prime misurazioni sulle dimensioni di questo nuovo anello riportavano il suo inizio ad una distanza di circa 7,7 milioni di km dal pianeta, fino ad estendersi ad un distanza di 12 milioni di km, anche se poi alcuni calcoli suggerivano un'estensione complessiva fino a 18 milioni di km di distanza e verso l'interno fino all'orbita di IapetusTerzo satellite di Saturno per dimensioni dopo Titano e Rhea, con un diametro di 1.471 km. Fu scoperto da Giovanni Domenico Cassini il 25 ottobre 1671., ovvero a circa 3,5 milioni di km da Saturno. Le particelle che compongono questa anello sono quasi tutte piuttosto piccole, in quanto solo il 10% hanno delle dimensioni superiori ai 10 cm; si presume che siano originate da Phoebe in seguito ad impatti di meteoriti con questa luna e che quindi dovrebbero condividere la sua orbita retrogradaViene definita "orbita retrograda" qualunque orbita o moto di rotazione di un oggetto che avviene in direzione opposta al movimento di rotazione del corpo primario intorno al quale avviene il movimento, in contrapposizione con quella della luna immediatamente piu' interna, ovvero Iapetus, che e' invece diretta. Una possibile conferma dell'origine del materiale che forma questo anello e' anche il suo spessore, pari a circa 2,4 milioni di km, che corrisponde all'escursione dell'orbita di Phoebe intorno a Saturno.
Le particelle non sono stabili sull'orbita, in quanto tendono a migrare verso l'interno a causa della pressione di radiazione solare con un velocita' che e' inversamente proporzionale alle dimensioni delle particelle stesse; il materiale potrebbe quindi andare a colpire l'emisfero di Iapetus che si trova lungo la direzione della sua orbita, causando un leggero oscuramento ed arrossamento di questa regione del satellite. In realta' su Iapetus si osserva una spettacolare differenza di colorazione tra i due emisferi, molto superiore a quella che potrebbe essere direttamente causata dalle particelle dell'anello. E' stato quindi proposto un meccanismo che vede sempre come protagonista il materiale dell'anello ma come causa innescante di un particolare processo: le particelle porterebbero ad un innalzamento della temperatura superficiale sull'emisfero interessato di Iapetus causando la sublimazione dei ghiacci superficiali, seguito da un processo di condensazione del vapore nelle regioni piu' fredde; si creerebbero quindi depositi di materiali piu' scuri lungo le regioni equatoriali di questo emisfero che sarebbero quindi in netto contrasto con i ghiacci delle piu' fredde regioni polari e di quelle dell'emisfero opposto al moto orbitale.




Iapetus Terzo satellite di Saturno per dimensioni dopo Titano e Rhea, con un diametro di 1.471 km. Fu scoperto da Giovanni Domenico Cassini il 25 ottobre 1671. fotografato in due diverse occasioni dalla sonda Cassini: a sinistra da una distanza di 717.000 km il 27 dicembre 2004 ed e' il risultato di una compositazione (unione di piu' immagini messe a registro) di tre diverse immagini, rispettivamente sulle lunghezze d'onda di 752, 568 e 338 nanometri che corrispondono all'infrarosso, al verde eall'ultravioletto; a destra invece dall'unione di ben sessanta diverse foto il 10 settembre 2007. Allo scopo di faciltarne la visione e l'analisi, per entrambe e' stata impostata un risoluzione di 1.400 metri per pixel.
E' immediatamente chiara la netta differenza di luminosita' tra i due emisferi, con l'immagine di sinistra che riporta quello "principale", ovvero quello rivolto verso il moto orbitale della luna: osservazioni effettuate da Terra nel secolo scorso avevano evidenziato questa netta differenza di luminosita', senza che ovviamente si potesse riuscire a risolvere i dettagli superficiali; per questo motivo su Iapetus scese un alone di mistero, tanto che lo stesso scrittore Arthur C.Clarke 16/12/1917 - 19/03/2008. Autore di fantascienza ed inventore inglese, noto al grande pubblico principalmente per il suo romanzo 2001 Odissea nello Spazio e per la sua trasposizione cinematografica operata dal regista Stanley Kubrick ambiento' il finale del suo romanzo 2001 Odissea nello Spazio su questa luna di Saturno; nel film il finale fu completamente cambiato, fermando la narrazione su Giove, anche per motivi legati al budget ed alla durata complessiva del film. Nel romanzo il protagonista, Dave Bowman scopre il monolito alieno su Iapetus, piazzato al centro di un cerchio bianco a sua volta inserito all'interno di una cerchio scuro molto piu' grande; quando la sonda Voyager 2 raggiunse Saturno nel 1981 e invio' a Terra le prime foto di Iapetus, fu effettivamente osservata una regione molto scura con al centro un regione piu' chiara. Carl Sagan 09/11/1934 - 20/12/1996. Astronomo, astrofisico, astrobiologo, astrochimico, epistemiologo, divulgatore scientifico ed autore di fantascienza; riconosciuto come uno dei piu' grandi divulgatori scientifici del XX secolo. che faceva parte del team della Voyager 2 invio' la foto a Clarke con il commento "Pensando a te...".
Il terreno piu' scuro, che copre quasi il 40% della superficie, e' chiamato Cassini Regio, quelli luminosi sono stati battezzati Roncevaux Terra a nord e Saragozza Terra a sud; su entrambi gli emisferi le caratteristiche dominanti sono i crateri da impatto: il piu' grande si chiama Turgis con un diametro di ben 580 km visibile a destra nell'immagine di sinistra sul bordo orientale della Cassini Regio; il grande bacino visibile nell'emisfero luminoso a destra si chiama Engelier ed ha un diametro del tutto rispettabile di 504 km. L'impatto che ha generato quest'ultimo bacino distrusse quasi completamente un precedente bacino del diametro di 445 km denominato Gerin. Ancora nell'immagine di sinistra e' visibile come una linea sottile all'interno della Cassini Regio la Tortelosa Montes, che e' parte di una gigantesca cresta equatoriale chiaramente percepibile in evidenza come una prominenza sul bordo occidentale del disco; questa cresta fu scoperta dalla Cassini il 25 dicembre 2004.
Una possibile interpretazione e spiegazione della dicotomia osservata sulla superficie di Iapetus e' stata gia' accennata nei commenti all'immagine precedente, riguardante l'Annelo di Phoebe: la polvere scura e rossastra che scende dallo spazio, contribuisce ad innescare un effetto di riscaldamento che sublima i ghiacci presenti sulla superficie del satellite ma solo nell'emisfero che si trova sul fronte orbitale, quello opposto viene risparmiato e puo' mantenere inalterato il starto ghiacciato e luminoso. Complici di questo fenomeno anche la lenta rotazione di Iapetus, la sua notevole distanza dal Sole, le sue dimensioni abbastanza piccole e quindi la bassa gravita' ed infine la sua posizione piuttosto esterna rispetto al sistema di lune saturniano.




Immagine della cresta equatoriale di Iapetus non elaborata, ripresa dalla sonda Cassini il 10 settembre 2007 da una distanza di 62.331 km. La cresta si estende per 1.300 km attraverso tutta la Cassini Regio, ha una larghezza media di 20 km ed una altezza di crica 13 km, con picchi che possono arrivare anche a 20 km di altezza e che quindi rappresentano le piu' alte montagne del Sistema Solare. Segue perfettamente la linea dell'equatore, e' fortemente craterizzato, il che indica che si tratta di una formazione molto antica, e sono presenti delle faglie di origine tettonica.



Due immagini di Tethys Satellite naturale di Saturno scoperto il 21 marzo 1684 da Giovanni Domenico Cassini riprese dalla sonda Cassini in due istanti diversi della missione. A sinistra la foto scattata dalla sonda da una distanza di 190.000 km l'11 aprile 2015 con una risoluzione di circa 1 km per pixel, a destra quella ripresa il 30 gennaio 2017 da una distanza di 356.000 km. Ognuna delle foto mostra due delle caratteristiche principali di questa luna: nella foto del 2015 e' evidente il grande cratere chiamato Odysseus del diametro di 450 km sulla destra. Considerando che Tethys ha un diametro di soli 1.066 km, le proporzioni di questo cratere da impatto sono davvero mostruose: si consideri che per avere un rapporto simile sulla Terra, un cratere dovrebbe avere le dimensioni dell'Africa; la superficie del satellite coperta da questa formazione e' pari al 18% del totale. Nella foto del 2017 a destra e' invece osservabile la grande vallata chiamata Ithaca Chasma, larga fino a 100 km, con una profondita' massima di 4 km e che si estende per quasi tre quarti dell'intera circoferenza della luna.





Il satellite Enceladus Satellite di Saturno scoperto il 28 agosto 1789 da William Herschel: e' il sesto in ordine di grandezza tra le 82 lune di Saturno finora scoperte. fotografato in falsi colori dalla sonda Cassini; questo tipo di elaborazione rende possibile evidenziare alcune caratteristiche superficiali che altrimenti, in luce naturale, sarebbero poco o nulla visibili. Questa immagine e' stata scattata il 14 luglio 2005 ed e' stata ottenuta combinando ventuno diverse fotografie riprese da distanze comprese tra i 61.300 ed i 11.100 km, con risoluzioni risultanti che vanno dai 350 ai 67 metri. L'elaborazione ha consentito di evidenziare meglio le linee delle fratture nella crosta ghiacciata del satellite, visibili in blu con una forte differenza di colore rispetto alle regioni circostanti. Una possibile spiegazione per questa differenza cosi' marcata potrebbe risiedere nel fatto che le pareti interne delle fratture espongono all'osservazione del ghiaccio con una struttura piu' grossolana e meno polverosa rispetto alle pianure ghiacciate circostanti, ricoperte da strati di polvere.




I geyser di Enceladus, scoperti dalla sonda Cassini, che eruttano gas e vapore acqueo che si perde nello spazio interplanetario. Questa straordinaria immagine e' il risultato di un mosaico di due foto e ha una delle migliori risoluzioni mai ottentute dalla Cassini per questo satellite; i geyser sono localizzati nell'emisfero meridionale, in prossimita' del polo sud, all'interno di un bacino e si allineano lungo le linee di alcune fratture (faglie) nella crosta ghiacciata del satellite. Queste fratture sono chiamate "tiger stripes" (striscie di tigre) e coprono una lunghezza di circa 135 km in prossimita' del polo sud: nell'immagine ne sono visibili quattro chiamate, da sinistra a destra, Alexandria, Cairo, Baghdad e Damascus.
La Cassini ha completato un'estesa survey nel tentativo di identificare e mappare la posizione di piu' geyser possibili, con il risultato di averne trovati ben 101, di cui 100 all'interno di "tiger stripes"; di tutti questi, 98 hanno anche avuto una identificazione tridimensionale. Appare chiaro come questi geyser hanno la loro origine in un oceano di acqua sotterraneo, sepolto al di sotto della crosta ghiacciata e da cui viene riparato dai rigori dello spazio interplanetario.






Immagine spettacolare di Enceladus con una vista del bacino che ospita i geyser e delle due fratture nella crosta ghiacciata del satellite da cui fuoriescono i gas, chiamate Baghdad e Damascus; queste fratture sono tra le piu' attive e calde di Enceladus. L'angolo di posizione della sonda rispetto al satellite ha fatto in modo che i geyser si proiettassero sullo sfondo luminoso del satellite, anziche' contro lo sfondo nero dello spazio: quindi appaiono sfuocati ed indistinti malgrado l'elevata attivita'. L'immagine pero' e' stata molto utile per confermare i luoghi di origine dei geyser, la cui posizione era gia' stata triangolata grazie ad altre immagini riprese dalla Cassini. Foto scattata il 13 agosto 2010 con una risoluzione di 70 metri per pixel.






In questo grafico viene illustrato come gli scienziati pensano sia la struttura interna di Enceladus e di come l'acqua interagisca con il fondale oceanico per produrre idrogeno. L'idrogeno era stato rilevato dunrante uno dei passaggi ravvicinati con il satellite, esattamente il28 ottobre 2015, quando la sonda aveva attraversato uno dei pennacchi generati dal geyser emesso da una delle fratture sulla superficie di Enceladus. Gli strumenti a bordo della Cassini avevano reso possibile l'esame della composizione chimica dei gas dei pennacchi anche in altri precedenti passaggi ravvicinati: i risultati furono un 98% di vapore acqueo, 1% di anidride carbonica ed il rimanente una miscela di metano ed ammoniaca. IL grafico mostra come l'acqua circoli sul fondo oceanico dove viene riscaldata da processi endogeni ed interagisce chimicamente con la roccia; questa acqua calda, carica di minerali e di gas disciolti, tra cui probabilmente l'idrogeno e il metano, si riversa poi nell'oceano attraverso creando degli sfiatatoi somiglianti a camini. Questa scoperta sembra confermare l'attivita' idrotermale che si sta verificando nell'oceano di Enceladus.





Rappresentazione artistica della superficie di Enceladus, con una geyser che erutta gas e vapore acqueo nello spazio; nel cielo si trova Saturno, cosi' come lo si potrebbe vedere dalla superficie di questa luna, in alto la sonda Cassini durante uno dei suoi numerosi passaggi ravvicinati. Enceladus e' considerato da alcuni come la fonte di materiale che alimenta l'anello E di Saturno: l'emissioni di particelle da parte dei geyser, insieme ai gas ed al vapore acqueo, contribuirebbe a rifornire l'anello di materiale.






Titano ripreso il 13 novembre 2015 da una distanza di 10.000 km sulle lunghezze d'onda dell'infrarosso dalla Cassini. In questa immagine il blu rappresenta lunghezze d'onda centrate su 1,3 micron, verde 2 micron e rosso 5 micron; alle normali lunghezze d'onda visibili all'occhio umano si potrebbe vedere solamente l'atmosfera nebbiosa, le visioni all'infrarosso consentono invece di "bucare" lo strato di nebbia e di osservare la superficie. L'emisfero osservato e' quello rivolto verso Saturno.



Mappa di Titano creata dalle immagini riprese dalla sonda Cassini fino al giugno 2015. Creata dalla USGS Astrogeology Science Center per conto dell'Unione Astronomica Internazionale (IAU)Fondata nel 1919 riunisce tutte le societa' astronomiche mondiali, e' suddivisa in quaranta gruppi di lavoro organizzati in dodici divisioni; la sede centrale e' a Parigi.; la mappa riporta la nomenclatura ufficiale assegnata ad alcune delle caratteristiche superficiali di Titano.




Questa immagine e' stata ricavata dalle osservazioni radar di Titano compiute dallo strumento Synthetic Aperture Radar Imager (SAR) montato a bordo della sonda Cassini e dotato di una risoluzione variabile da 0,35 a 1,7 km. Si osserva quello che e' stato chiamato Ligeia Mare, un grande mare di idrocarburi e, in particolare, una caratteristica transitoria presente in questa struttura. E' stata evidenziata, quasi al centro della foto, la caratteristica in questione chiamata dagli scienziati "isola magica" (anche isola che non c'e') e sulla sinistra sono riportate quattro immagini riprese in momenti differenti: dall'alto in basso nel 2007, 2013,2014 e 2015 corrispondenti ad altrettanti flyby (passaggi ravvicinati) della sonda con Titano. Si puo' notare un evidente aumento di luminosita' di questa formazione: tra le varie spiegazioni di questo fenomeno di "schiarimento" vengono coinvolti i moti ondosi, il fondale sottostante oppure la formzione di strutture a bolle; quella piu' probabile e' quella di onde che hanno modificato il panorama dell'isola magica.
Il Ligeia Mare e', per dimensioni, la seconda estensione liquida di Titano dopo il Kraken MareIl piu' grande mare di idrocarburi scoperto dalla sonda Cassini su Titano nel 2007 ed ha un'estensione complessiva di 130.000 km2, maggiore di piu' della meta' del Lago SuperioreUno dei grandi laghi del Nord America e la piu' grande distesa di acqua dolce della Terra.; altre formazioni simili all'isola magica sono state trovate sia in Ligeia che in Kraken e dimostra che i mari di Titano non sono formazioni stagnanti ma fanno parte di un sistema dinamico che muta nel tempo.
Dal Ligeia Mare fuoriescono anche due grandi fiumi: a nord lo Xanthus Flumen ed a sud il Vid Flumina che e' il maggiore tra i fiumi di Titano, con una lunghezza di centinaia di km.






Laghi vasti quanto mari di metano allo stato liquido, con pioggie di metano ed altri idrocarbuti che li alimentano; il tutto sovrastato da una densa e pesante atmosfera di azoto e metano con venti che possono arrivare a soffiare fino a 120 km orari. La temperatura alla superficie e' intorno ai -179°C tuttavia questo non impedisce agli scienziati di pensare che forse qualche esotica forma di vita, basata sul metano anziche' sull'acqua come sulla Terra, possa esistere in tale ambiente. La pioggia porterebbe sulla superficie anche acetilene che potrebbe essere il cibo preferito da questi strani ed ipotetici organismi titaniani. Al di sotto di tutto questo, nascosto nelle profondita' di Titano sotto una crosta di ghiaccio, un oceano di acqua ed ammoniaca.





La sonda Cassini aveva a bordo un "passeggero" piuttosto speciale: il modulo di discesa Huygens, destinato all'esplorazione diretta della superficie di Titano. Gli scienziati erano stati infatti lungimiranti e, grazie ad un accordo tra la NASA (Ente Spaziale Americano) e l'ESA (Agenzia Spaziale Europea) era stata costruito questo lander, trasportato dalla Cassini e destinata ad esplorare quello che gia' dagli anni ottanta del ventesimo secolo prometteva di essere un mondo pieno di meraviglie nascoste: Titano. Le due sonde affrontarono insieme il lungo viaggio verso Saturno, fino al 23 dicembre 2004, quando si separano per sempre. Dopo altri venti giorni di viaggio e quattro milioni di km percorsi, la Huygens entro' in contatto con l'atmosfera di Titano e comincio' ad inviare a Terra le prime immagini ravvicinate della superficie, grazie alle quali fu possibile osservare tutta una serie di starordinarie caratteristiche, come fiumi ed affluenti di idrocarburi che vanno a sfociare nei grandi laghi o mari di metano. Sfruttando l'atmosfera stessa di Titano per frenare la sua velocita', grazie ad uno scudo termico appositamente progettato, ed utilizzando un paracadute per rallentare la velocita' finale di discesa, il piccolo esploratore terrestre si appresto' ad atterrare su questo strano e nuovo mondo, continuando a trasmettere immagini e dati scientifici.




Questa immagine e' stata inviata dal modulo di discesa Huygens direttamente dalla superficie di Titano dopo il felice atterraggio della sonda nella regione denominata Xanadu. L'elaborazione dei colori ha cercato di restituire una visione il piu' possibile vicina al reale, come se un essere umano guardasse direttamente con i propri occhi. Le rocce visibili in primo piano sono poco piu' che ciottoli: i due oggetti poco sotto il centro dell'immagine hanno dimensioni di circa quindici centimetri per quella a sinistra e quattro centimetri per la centrale e sono posti a circa ottantacinque centimetri dalla telecamera della sonda. La superficie e' risultata piu' scura di quanto originariamente previsto e sembra costituita da una miscela di acqua e ghiaccio di idrocarburi. Vi sono anche prove di erosione alla base di questi oggetti, indicanti una possibile attivita' fluviale.
La fase di discesa della Huygens nell'atmosfera di Titano duro' circa due ore e la sonda, una volta atterrata, riusci' a trasmettere per un'altra ora e mezza circa; almeno finche' le batterie del piccolo modulo di discesa non si esaurirono. Il panorama, ad un primo e superficiale esame non appare dissimile da quello marziano come mostrato dalle numerose sonde di esplorazione inviate sul pianeta rosso. Tuttavia, analizzando meglio, le differenze ci sono e sostanziali: innanzi tutto quando la sonda atterro', alle 12:43 UTC del 14 gennaio 2005, sollevo' una piccola nube di polvere che poi si scopri' essere invece una sorta di aerosol organico; la superficie poi e' una mistura di ghiaccio d'acqua sotto forma granulare, che ricorda la sabbia. La temperatura al suolo era di -179°C ed una pressione atmosferica pari ad una volta e mezza quella terrestre: nella sua composizione e' stata trovata una percentuale di metano pari a circa il 5% e la zona di atterraggio era priva di nebbie, per via della bassa umidita' relativa. In sostanza la Huygens atterro' in una zona sostanzialmente "desertica" non distante, pero' da alcune "oasi" alimentate da falde acquifere; l'assenza poi di ciottoli piu' piccoli di 5 cm testimonia che questi sono stati portati via da una corrente fino ai laghi, mentre quelli piu' grandi non si sono mossi: probabilmente questa zona desertica era, precedentemente, un letto di un torrente ora prosciugato. Grazie ad altre informazioni tramesse dalla Huygens, si e' potuto stabilire che l'atmosfera riesce a conservare una grande quantita' di acqua proveniente dall'evoporazione da parte della luce del Sole, tuttavia questo processo e' piuttosto lento, in quanto solo pochi centimetri di acqua ogni anno riescono ad evaporare dal freddo suolo di Titano, a causa della lontananza del Sole e delle nebbie perenni che affievoliscono notevolmente l'azione della luce solare. In pratica, Titano e' soggetto ad improvvise e violente pioggie torrenziali intervallate da decenni di siccita'. La luce su Titano, anche quando il Sole e' alto nel cielo, non supera mai il perenne crepuscolo.





Questo lieve disturbo luminoso visibile proprio sul bordo dell'Anello A ed immortalato dalla Cassini il 15 aprile 2013, potrebbe essere una luna ghiacciata in formazione. Se confermato il fenomeno sarebbe davvero straordinario, in quanto si tratterebe di un rarissimo documento che testimonierebbe la nascita di un nuovo corpo celeste: la struttura appare avere una dimensione complessiva di circa 1.200 km, l'oggetto in formazione non dovrebbe pero' essere piu' grande di un km. Chiamato provvisoriamente ed in maniera del tutto informale "Peggy", la piccola luna in formazione sembrerebbe in procinto di staccarsi dall'anello e trovare una sua orbita indipendente. L'immagine e' stata ripresa quando la sonda si trovava a circa 1,2 milioni di km da Saturno.





Dopo venti anni nello spazio, di cui tredici passati nel sistema di Saturno, esplorando la sua atmosfera, i suoi campi magnetici e le sue aurore, i suoi spettacolari anelli e la sua sterminata corte di lune, il 15 aprile del 2017 la sonda Cassini e' stata avviata verso la sua fine, allo scopo di prevenire un eventuale ed indesiderato contatto diretto con uno dei satelliti, correndo cosi' il rischio di contaminare un ambiente extraterrestre con eventuali batteri di origine terrestre. Chiamato Grand Finale, l'evento conclusivo della missione prevedeva una serie di orbite sempre piu' ravvicinate al pianeta, fin dentro il sistema di anelli e giungendo a sfiorare la sommita' dell'atmosfera di Saturno allo scopo di raccogliere piu' dati possibili prima che la sonda compisse il sacrificio estremo, bruciando completamente nell'atmosfera del pianeta: un crescendo di passaggi radenti sempre piu' mozzafiato tra la sommita' delle nuvole e le parti piu'interne dell'anello, fino all'inevitabile e spettacolare fine. Il breve filmato qui presentato, creato dalla NASA con il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della California, illustra gli ultimi momenti di vita di questa straordinaria sonda interplanetaria che ha dato un fondamentale contributo per una migliore comprensione di Saturno e del suo sistema.











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