Le lune di Saturno

Le dimensioni di Saturno ne fanno il secondo pianeta di tutto il Sistema Solare.

Con un diametro equatoriale di 120.000 km e uno polare di 107.520 km, esso presenta un percettibile schiacciamento ai poli. Questo schiacciamento è in relazione alla rapidità de movimento di rotazione, che è stato valutato in 10 ore e 40 minuti. lì periodo di rivoluzione è invece di circa 29,5 anni. Un modello strutturale di questo tipo non presenta notevoli differenze rispetto a quello d Giove.

La densità media del pianeta è così bassa (0,7) da essere inferiore persino a quella del l'acqua, per cui, malgrado il suo volume 755 volte maggiore di quello della Terra, la sua massa è solo 95 volte circa più grande.

L'analisi della composizione atmosferica ha rivelato come componenti base idrogeno ed elio, mentre le bande dell'ammoniaca, sempre presenti nello spettro di assorbimento d Giove, non sempre compaiono in quello di Saturno. Si pensa comunque che le macchie bianche che saltuariamente compaiono scompaiono nelle osservazioni telescopiche siano appunto dovute alla presenza di nubi di ammoniaca.

Misure tecniche all'infrarosso hanno evidenziato che Saturno, così come Giove, emette circa il doppio dell'energia solare che esso riceve. Questa energia è però così piccola da rendere estremamente improbabile l'ipotesi che Saturno, e Giove prima di lui, sia un piccolo sole. L'ipotesi attualmente più accreditata è che anche in questo pianeta si sia in presenza di una fonte interna di calore, residua forse del calore accumulato nella fase primordiale di formazione. Secondo questa ipotesi, quindi, anche Saturno sta raffreddandosi per questo processo di cessione continua c energia verso lo spazio.

Sulla base di questo modello anche un fenomeno di contrazione dovrebbe essere stretta mente collegato alla cessione di energia i quindi al raffreddamento del pianeta stesso. Anche Saturno è al centro di un sistema composto di numerosi satelliti, diciassette cioè uno più di Giove. Tra questi satelliti, posti a distanze dal centro di Saturno che varia no tra i 138.000km di Atlante e i 1.295.400 di Febo, si trova Titano, uno dei più grandi satelliti presenti nel Sistema Solare.

Titano è forse il satellite più interessante non solo di Saturno ma dell'intero Sistema Solare a causa della sua atmosfera, in cui si è accertata la presenza di molecole organiche. Esso ha una densità piuttosto alta (circa 1,9 g/cm3) ed una pressione suolo che è superiore a quella terrestre (circa 1,6bar).

Si stima infatti che sulla superficie di Titano vi siano circa -180 °C e tale valore non cambia di molto passando dall'equatore ai poli. Estremamente interessanti sono risultati anche gli altri satelliti di Saturno.

Due tra essi, di dimensioni ridotte, sono i cosiddetti "satelliti pastore" che mantengono sottile la struttura dell'anello.

Peculiare è anche il comportamento di Epimeteo e Giano, i quali orbitano su traiettorie talmente vicine da portarli ad una mutua collisione. In realtà un meccanismo dinamico molto complesso permette ai due oggetti di <<scambiarsi>> l'orbita poco prima dell'uno e quindi di evitare lo scontro apparentemente inevitabile. Altri due piccoli satelliti, Telesto e Calipso, rivolvono intorno a Saturno sulla stessa orbita di Teti, in modo da formare con questo satellite e con il pianeta un triangolo equilatero. Sono queste condizioni di grande stabilità dinamica, già riscontrate nel Sistema Solare nel caso degli asteroidi "troiani" che rivolvono attorno al Sole lungo la stessa traiettoria di Giove.

Un analogo meccanismo è anche visibile nel caso di Dione e di 1980S6. Alcuni satelliti di dimensioni maggiori (Mimante, Encelado, Teti, Dione e Rea) sono corpi essenzialmente composti da ghiaccio d'acqua e presentano moltissimi crateri da impatto dovuti primariamente ad urti con comete o con frammenti di antichi satelliti di Saturno andati distrutti per fenomeni analoghi. Su Encelado sembra vi sia stata in tempi più o meno remoti un'attività vulcanica di tipo acquoso, analogamente a quanto visto sui maggiori satelliti gioviani. Lo stesso oggetto celeste, insieme a Mimante e Teti, è responsabile della presenza delle discontinuità che si scorgono tra i vari anelli di Saturno, in modo particolare la divisione di Cassini, e del fatto che in questa si registri una notevole mancanza di particelle orbitanti in modo autonomo. Di Titano, il secondo tra i satelliti del Sistema Solare dopo Ganimede, si è già ampiamente parlato precedentemente. In stretto rapporto dinamico con l'orbita di Titano si trova l'orbita del relativamente piccolo Iperione, uno dei corpi più strani dell'intero sistema. Probabilmente in tempi antichi Iperione era un satellite notevolmente più grande dell'attuale, andato però distrutto dall'urto con una cometa o un asteroide. La parte più interna, forse di consistenza rocciosa, ha resistito meglio all'impatto ed è ancora oggi visibile come un corpo planetario di forma notevolmente irregolare ed allungata. I frammenti della parte più esterna, probabilmente composti di ghiaccio, sono stati scagliati tutt'attorno al nucleo centrale, ma non sono potuti ricadere su questo (come invece successo per altri satelliti) a causa dell'azione perturbatrice del satellite Titano. La maggior parte è stata catturata da quest'ultimo, altri frammenti sono stati espulsi dal sistema, mentre una piccola percentuale, non del tutto trascurabile, può aver contribuito alla craterizzazione di Rea e forse di Dione. Altrettanto strano è l'aspetto di Giapeto, la cui caratteristica principale era già nota attraverso le osservazioni eseguite da terra. Questo satellite, con dimensioni di circa 1 500 km, presenta infatti un emisfero completamente scuro che si contrappone all'altro (di alta riflettività) simile alla superficie dei satelliti ghiacciati. I ricercatori sono oggi essenzialmente d'accordo sul fatto che la parte scura sia stata "sporcata" da polvere meteoritica proveniente dalla distruzione di un satellite più esterno. La possibile esistenza di oggetti a bassa riflettività nel sistema di Saturno è avvalorata dalla presenza del più esterno tra i satelliti di Saturno, Febe. Esso ha caratteristiche molto simili a quelle degli asteroidi e in origine potrebbe essere stato proprio uno di questi oggetti, inserito in un'orbita anomala e poi catturato dall'azione gravitazionale di Saturno. Conferma di ciò è in parte data dall'esistenza dell'asteroide Chirone, scoperto nel 1977, che rivolve attorno al Sole tra l'orbita di Saturno e quella di Urano.