Lo studio effettuato da un coordinamento francese, tra cui era presente anche il ricercatore italiano Giacomo Lari, dell’Università di Pisa, esaminando l’asse di rotazione di Saturno, ha scoperto che il rapido allontanamento di Titano, il più grande dei suoi satelliti, è la causa degli attuali 27 gradi di inclinazione. Lo studio è stato pubblicato su Nature Astronomy.
La scoperta svolta risulterebbe controcorrente con le teorie che sono state fin’ora accertate, di conseguenza potrebbe portare delle implicazioni anche per quanto riguarda le analisi dei pianeti extrasolari.
I pianeti presenti nel sistema Solare, durante il loro movimento di rivoluzione intorno al Sole sul piano dell’eclittica, ruotano contemporaneamente su se stessi, ognuno intorno al proprio asse. In alcuni di essi, come ad esempio Mercurio, Venere o Giove, l’asse è praticamente verticale, mentre in un caso singolo come quello di Urano, e ruotato di 90° rispetto agli altri. Negli altri pianeti invece l’asse d’inclinazione varia da i 23 ai 30 gradi, come con la Terra, con Marte, con Nettuno e infine con Saturno.
Quest’ultimo, secondo la teoria accertata fino ad oggi, considerando soprattutto le sue dimensioni, dovrebbe avere un asse dall’obliquità molto limitata, molto simile a quella di Giove, un pianeta che da sempre è considerato molto stabile e poco incline a dei cambiamenti. Per questo motivo i ricercatori hanno considerato i 27 gradi dell’asse saturniano come un caso eccezionale a cui dovevano dare una motivazione.
Lo studio, che è stato svolto dal ricercatore francese Melaine Saillenfest insieme a Gwenaël Boué, dell’Osservatorio di Parigi, e all’italiano Giacomo Lari, del dipartimento di matematica dell’Università di Pisa, è riuscito a fornire una spiegazione alternativa all’eccessiva obliquità di Saturno, ribaltando così la prospettiva fin’ora conosciuta.
Per riuscire a comprendere meglio la tesi dei ricercatori bisogna tornare alla formazione dei pianeti e alla loro migrazione orbitale, ossia al progressivo spostamento della loro orbita partendo dalla loro formazione, avvenuta agli albori del Sistema solare, fino ad arrivare alla stabilizzazione della stessa così come la conosciamo oggi.
Si è sempre ritenuto che la fase finale della migrazione, che si è conclusa 4 miliardi di anni fa, oramai si trovasse in una condizione di stabilità sia per quanto riguarda le orbite che per le inclinazioni degli assi dei pianeti, basandosi sulle “risonanze” create grazie alle interazioni delle loro orbite.
Per quanto riguarda Saturno si riteneva che a causare lo spostamento dell’asse da una posizione “gioviana” di massimo 3° di inclinazione fino agli attuali 27, fosse stato l’attrazione gravitazionale di Nettuno.
Giacomo Lari, rammenta che: “Lo scenario comunemente accettato fin’ora prevedeva che, durante la tarda migrazione planetaria, terminata 4 miliardi di anni fa, la frequenza media di precessione del nodo di Nettuno, indicata con s8, fosse diminuita fino a diventare uguale alla frequenza di precessione dell’asse di rotazione di Saturno, bloccandolo in una cosiddetta “risonanza spin-orbit secolare”.
Giacomo Lari, continua spiegando che: “Mentre s8 continuava a calare, l’obliquità di Saturno sarebbe stata forzata a crescere per mantenere la risonanza. Una volta che Nettuno ha smesso di migrare, l’obliquità si sarebbe stabilizzata al valore osservato oggi. La rapida migrazione di Titano rende però impossibile questo scenario. Infatti, ora sappiamo che 4 miliardi di anni fa Titano, si trovava su un’orbita molto più vicina a Saturno, impedendo alla frequenza di precessione del nodo di Nettuno, di raggiungere quella molto più bassa dell’asse di rotazione di Saturno”.
La teoria illustrata da Giacomo Lari, che riguarda il veloce allontanamento di Titano da Saturno, si basa sui dati forniti dalla sonda Cassini, una condizione molto simile a quella che si sta riscontrando tra la Luna e la Terra, in modo però decisamente più marcato. Infatti, il più grande degli 82 satelliti di Saturno sembra che voglia fuggire dal gigante gassoso.
Secondo questa ipotesi è da circa un miliardo di anni che il movimento graduale dei satelliti di Saturno, soprattutto quello di Titano, ha innescato un fenomeno di risonanza che continua ancora oggi. L’asse di Saturno ha anche interagito con l’orbita di Nettuno, raggiungendo molto gradualmente l’inclinazione attuale, che risulta essere di 27 gradi.
I ricercatori hanno anche esteso la loro ipotesi alle interazioni tra Giove e i suoi principali satelliti, i classici galileiani Io, Ganimede, Europa e Callisto. I ricercatori, attraverso le simulazioni computerizzate sono arrivati alla conclusione che prima o poi anche Giove, a causa dei loro satelliti, subirà uno spostamento dell’asse piuttosto notevole, che potrà variare dai 3 agli oltre 30 gradi.
Se ciò dovesse capitare, il gigante del sistema Solare potrebbe non rappresentare più quel riferimento certo a cui la scienza astronomica si è sempre affidata in tema di assi di rotazione.
Questa ricerca propone un nuovo modello che potrebbe causare delle implicazioni molto importanti per quanto riguarda lo studio dei pianeti extrasolari, considerando che le caratteristiche fisiche e dinamiche riscontrate nei nostri giganti gassosi, e nei loro satelliti, potrebbero riscontrarsi in omologhi giganti che orbitano intorno ad altre stelle.
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