Gli anelli di Saturno vengono risucchiati nel pianeta

Animazione che mostra la scomparsa degli anelli interni di Saturno — L’impressione di un artista di come potrebbe essere Saturno nei prossimi 100 milioni di anni. Gli anelli interni scompaiono quando piove prima sul pianeta, seguiti dagli anelli esterni molto lentamente. (Credito immagine: NASA/Cassini/James O’Donoghue)

Gli anelli di Saturno stanno scomparendo e non sappiamo per quanto rimarranno.

Gli astronomi lo sanno dagli anni ’80 SaturnoGli anelli di ghiaccio interni si stanno costantemente erodendo nell’alta atmosfera. Le forti piogge si verificano a una velocità pari a quella di una pozza d’acqua olimpica Piove Sul gigante gassoso quotidiano. Tuttavia, quanto è veloce il Iconico sistema di anelli Si restringe – ciò che determina quando andrà via – rimane una questione aperta.

Fortunatamente, la potente NASA Telescopio spaziale James Webb (JWST o Webb), i cui potenti strumenti finora hanno sparato le galassie più lontane dall’universo primordiale, indagheranno presto su questo intrigante fenomeno che si trova molto più vicino a casa.

“Stiamo ancora cercando di capire esattamente quanto velocemente si stanno erodendo”, ha detto James O’Donoghue, uno scienziato planetario della Japan Aerospace Exploration Agency che guiderà il nuovo sforzo per determinare quanto dureranno gli anelli di Saturno. dichiarazione (Si apre in una nuova scheda) Pubblicato lunedì (17 aprile). “Attualmente, la ricerca indica che gli anelli faranno parte di Saturno solo per altre poche centinaia di milioni di anni”.

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Per stimare meglio l’età degli anelli iconici di Saturno, JWST e l’Osservatorio Keck alle Hawaii faranno parte di una campagna di osservazione a lungo termine per studiare il pianeta. I telescopi aiuteranno a monitorare come la “pioggia anulare” fluttua durante un’intera stagione sul gigante gassoso, che dura circa sette anni terrestri grazie alla sua orbita lontana dal sole.

Gli astronomi si aspettano dati interessanti dalla campagna, poiché ricerche precedenti hanno dimostrato che enormi quantità di materiale degli anelli cadono costantemente su Saturno. Ad esempio, i dati inviati a casa dalla NASA Cassini La navicella spaziale – che ha attraversato lo spazio tra Saturno e i suoi anelli 22 volte mentre si tuffava nel pianeta nel 2017 – ha rivelato che tra 880 libbre (400 kg) e 6.000 libbre (2.800 kg) di pioggia ghiacciata si stanno riversando sulla Terra. pianeta ogni secondo e riscaldamento dell’alta atmosfera.

A questo ritmo, gli episodi potrebbero essere scomparso Tra circa 300 milioni di anni. Anche se questo può sembrare lontano, l’alluvione porta il simbolico sistema di anelli a “Morte relativamente rapidaSu scale temporali cosmiche, ma il tasso di precipitazione della materia anellata sul pianeta rimane altamente incerto: gli anelli potrebbero scomparire rapidamente in 100 milioni di anni o potrebbero rimanere sospesi per 1,1 miliardi di anni, dicono gli astronomi.

“In questo momento abbiamo solo una stima molto ampia”, ha detto O’Donoghue a Space.com mercoledì (26 aprile). “Vogliamo fare più osservazioni che restringano questo flusso”.

Secondo la ricerca attuale, lo spazio e il sole oscillano radiazione Le particelle dell’anello si distorcono leggermente e gli conferiscono una carica elettrica in modo che si leghi alle linee del campo magnetico del gigante gassoso. La gravità di Saturno attira quindi le particelle ghiacciate verso l’interno, che sono dirette dai campi magnetici a fluire nell’atmosfera superiore del pianeta, anche se non sempre allo stesso ritmo.

Gli anelli ghiacciati di Saturno sono dettagliati in questa ampia veduta da Cassini del glorioso sistema di anelli del pianeta. Il tratto totale, dal Loop A al Loop F, copre circa 40.800 miglia (65.700 km) ed è stato fotografato il 26 novembre 2008.

Mentre Saturno orbita attorno al Sole nella sua orbita di 29,5 anni, si gira verso e lontano dal Sole, e i suoi anelli fanno lo stesso. Gli astronomi affermano che questa inclinazione determina quanto la radiazione solare influisce sugli strati interni del sistema di anelli – dove viene innescata gran parte della pioggia ghiacciata – e può anche svolgere un ruolo nel determinare la quantità di materiale che cade su Saturno.

“Sospettiamo che quando gli anelli saranno al limite del sole, la pioggia anulare rallenterà”, ha detto O’Donoghue a Space.com. “E mentre si inclinano verso il sole, il flusso circolare della pioggia aumenterà.”

Quindi il suo team utilizzerà gli osservatori Webb e Hawaiian Cake per misurare le emissioni di una specifica molecola di idrogeno nell’atmosfera superiore di Saturno. Le misurazioni di questa molecola aumentano quando una piccola quantità di materiale cade dagli anelli ghiacciati di Saturno nella sua atmosfera, ma diminuiscono durante le forti piogge, ha detto O’Donoghue a Space.com. L’osservazione di questi cambiamenti in queste emissioni di idrogeno durante un’intera stagione su Saturno potrebbe aiutare il team a determinare quanto materiale dell’anello dovrebbe piovere sul pianeta.

“Lo strumento su Keck che abbiamo utilizzato prima è stato aggiornato e non abbiamo mai utilizzato JWST per questo prima”, ha affermato. “Quindi saremo in grado di apprezzare il flusso degli episodi meglio che mai.”

Mentre la nuova ricerca aiuterà a prevedere il destino degli anelli, gli astronomi che studiano il mondo di Saturno continuano il dibattito decennale su come e quando sono nati gli anelli del pianeta. Vari modelli hanno dimostrato che gli anelli erano una struttura permanente attorno a Saturno 4,5 miliardi di anni fa, quando si stava formando il sistema solare stesso, ma i dati della sonda Cassini hanno dipinto un quadro molto più giovane, invecchiandoli di soli 10-100 milioni di anni. vecchio.

La discrepanza è emersa perché gli anelli più vecchi sono spesso più scuri, ma Cassini ha catturato gli anelli di Saturno per renderli luminosi, indicando la loro giovinezza. Nel 2019, gli astronomi che Riconsidera la discussione (Si apre in una nuova scheda) Ha suggerito che la forte pioggia circolare potrebbe essere responsabile della comparsa degli anelli in così giovane età, tornando all’idea originale che gli anelli siano vecchi quanto il sistema solare, dopotutto.

“Penso che sarebbe piuttosto bello se gli anelli avessero solo 100 milioni di anni circa e che avessero miliardi di anni”, ha detto O’Donoghue a Space.com. “Perché significa che ci siamo evoluti in tempo per vederli prima che se ne andassero.”

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