Saturno: Il pianeta
Da Sezione Pianeti UAI.
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Versione delle 12:10, 27 mar 2007
Indice |
Introduzione
Saturno è da sempre una fucina di enigmi e di spunti di studio. Pur privo di un'attività atmosferica all'altezza di quella di Giove, a causa di un bilancio energetico più equilibrato e di temperature globalmente più basse (meno produzione di calore al suo interno, maggior distanza dal sole), i suoi anelli hanno fornito materiale di studio fin dalla nascita dell'astronomia osservativa. Lungi dall'aver compreso tutti i meccanismi che producono le caratteristiche osservate da terra e dalle sonde spaziali, ancora oggi il pianeta mantiene il primato di una delle strutture più studiate del Sistema Solare.
Anche l'atmosfera del pianeta, pur non presentando un'attività appariscente, se non in casi eccezionali, non per questo non fornisce interessanti motivi di indagine, offrendo grandi soddisfazioni ad un osservatore costante e attento come spesso è l'astronomo dilettante.
Caratteristiche orbitali e fisiche
| Distanza media dal Sole | 1.426.725.400 km (9,539 UA) |
| Periodo di rivoluzione | 29,4 anni |
| Inclinazione dell'orbita | 2.484° |
| Eccentricità dell'orbita | 0.0541506 |
| Periodo sinodico medio | 378 giorni |
| Raggio equatoriale (alla quota di riferimento di 1 bar) | 60.268 km |
| Raggio polare (alla quota di riferimento di 1 bar) | 54.364 km |
| Raggio del sistema degli anelli | 136.800 km (bordo esterno dell'anello A) |
| Massa (Terra=1) | 95,16 |
| Densità | 0,70 g/cm3 |
| Gravità superficiale (Terra=9,81 m/s2) | 10,4 m/s2 della gravità terrestre |
| Velocità di fuga alla superficie | 35.490 km/s |
| Periodo di rotazione (I) | 10h 13m 59s (844,3°/giorno) |
| Periodo di rotazione (II) | 10h 39m 24s (810.76°/g) |
| Periodo di rotazione (III) | 10h 39min 22.4 s (?) |
| Inclinazione dell'asse polare | 26.73 gradi |
| Diametro apparente massimo (globo) | 20,1" |
| Diametro apparente minimo (globo) | 14,5" |
| Diametro apparente massimo (anelli) | 42" |
| Magnitudine massima visuale | -0,43 |
| Albedo geometrica visuale | 0.47 |
| Composizione dell'atmosfera (in volume) | Idrogeno molecolare (H2) 96.3% ; elio (He) 3.25%. Metano (CH4) 4500 ppm; Ammoniaca (NH3) 125 ppm. Aerosol: ghiaccio d'ammoniaca, ghiaccio d'acqua |
| Temperatura (alla quota di 100 mb.) | -189°C |
L'atmosfera di Saturno
Saturno fa parte con Giove del novero dei "giganti gassosi", pianeti composti essenzialmente di idrogeno ed elio e privi di una superficie solida. Nonostante la massa di Saturno sia meno di 1/3 di quella di Giove, le sue dimensioni sono solo di poco inferiori a causa della minore compressione esercitata dalla gravità del pianeta. Di conseguenza, e nonostante le enormi pressioni comunque raggiunte nell'interno, la densità di Saturno è pari a solo 0,7 g/cm3: più o meno quella di un tappo di sughero, e inferiore a qualsiasi altro corpo del sistema solare. Saturno dunque non è in grado di sviluppare un calore interno paragonabile a quello di Giove, ma nonostante ciò emette nell'infrarosso oltre il triplo dell'energia ricevuta dal Sole (peraltro 2 volte più lontano rispetto a Giove, e quindi 4 volte meno luminoso).
La minore energia disponibile per l'atmosfera si traduce in un'attività meno appariscente rispetto a quella del fratello maggiore; è bene tener presente, tuttavia, che a causa delle più basse temperature prevalenti le nubi (di ghiaccio d'ammoniaca, metano e acqua) su Saturno tendono a condensare più in basso nell'atmosfera. Una sovrastante coltre di foschie, spessa circa 70 km., contribuisce pesantemente all'aspetto poco contrastato di molti dettagli del pianeta. Le variazioni nella visibilità di bande e dettagli transitori possono così dipendere dalla loro quota, o dal periodico diradarsi delle foschie che su Saturno, a differenza di Giove, può assumere carattere stagionale per la maggiore inclinazione dell'asse di rotazione del pianeta. In generale, l'atmosfera osservabile di Saturno appare dunque più "profonda" rispetto a quella gioviana.
- Sistema I - dal centro della Banda Equatoriale Nord al centro della Banda Equatoriale Sud comprese
- Sistema II - tutto il resto del pianeta
- Sistema III - rotazione del campo magnetico del pianeta
Il Sistema I e il Sistema II sono stati ricavati da osservazioni storiche; come per Giove vanno considerati dei riferimenti convenzionali, su cui misurare la velocità di deriva dei dettagli dell'atmosfera. Il periodo di rotazione del Sistema III, misurato dai Voyager in 10h 39m 22.4s in base alle emissioni radio del pianeta, era ritenuto il vero periodo di rotazione del suo nucleo interno. In realtà la sonda Cassini ha recentemente trovato un valore molto diverso, pari 10h 45m 45s; l'ipotesi che in poco più di 20 anni il periodo di rotazione del pianeta sia rallentato di ben 6 minuti è del tutto inverosimile. Spiegazioni alternative prevedono uno spostamento ad una latitudine superiore della sorgente dell'emissione radio, o si collegano (marzo 2007) all'attività dei geyser scoperti sul vicino satellite Encelado. In ogni caso, sembra che - a differenza di Giove - nel caso di Saturno un Sistema III basato su queste misure non abbia più molto senso.
Fino all'introduzione di CCD e webcam, l'osservazione continuativa sul globo di Saturno di "traccianti" quali WOS, DS (vedi la nomenclatura di Giove) ecc. era estremamente rara; la struttura e la velocità delle correnti atmosferiche era quindi assai mal nota fino all'avvento dei Voyager. Anche in questo caso gli ultimi anni hanno riservato sorprese, ad esempio con un notevole rallentamento della grande corrente equatoriale che all'inizio degli anni '80 si muoveva verso est con una velocità di circa 1800 km/h (grafico a sinistra). Variazioni di questo tipo potrebbero semplicemente riflettere l'osservazione di dettagli a latitudini simili ma quote diverse, ed immersi quindi in correnti a diversa velocità; senza dubbio, però, indicano anche la nostra conoscenza ancora tutt'altro che soddisfacente dell'atmosfera di Saturno. Essa tuttavia sta notevolmente migliorando da qualche anno, grazie anche al monitoraggio continuo del pianeta reso possibile dall'osservazione amatoriale e dalla sua capacità di raggiungere dettagli e "traccianti" atmosferici molto più fini rispetto ad un passato anche recente.
