Saturno: Il pianeta

Da Sezione Pianeti UAI.

Versione delle 20:58, 5 mar 2007

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.

Saturno al telescopio

Nomenclatura del pianeta. La visione inclinata mostra l'emisfero Sud. L'emisfero opposto ha denominazioni analoghe.

Il fatto che il piano equatoriale del pianeta, sul quale giace il sistema di anelli, sia inclinato di 27 gradi rispetto all'orbita, causa una variazione notevole dell'aspetto del pianeta da un'opposizione all'altra. Infatti, la posizione di Saturno e della Terra sulle rispettive orbite determinano l' "apertura" sotto la quale si mostrano gli anelli. Se questa varia poco nel corso di una singola apparizione, è invece soggetta a forti mutamenti col passare degli anni, man mano che il pianeta compie la sua rivoluzione intorno al sole. Nell'arco di metà del suo periodo siderale si passa da una situazione di invisibilità degli anelli (posti esattamente di taglio) alla massima apertura, e poi nuovamente all'invisibilità. Nella seconda metà dell'orbita il ciclo si ripete, mostrando però l' altra faccia degli anelli e l'altro emisfero del pianeta. Il parametro che meglio rappresenta questa variazione è la latitudine saturnocentrica del punto sub-terrestre (indicata solitamente con B), ovvero l' angolo compreso tra il piano equatoriale di Saturno e la linea congiungente il centro di Saturno con la Terra, misurato con valori positivi verso Nord. Quindi, quando si ha B = 0° gli anelli sono esattamente di taglio, mentre con B = -26° si e' nei pressi della massima apertura, con l'emisfero Sud rivolto verso la Terra. Il valore di B e' reperibile solitamente sugli Almanacchi. La figura seguente mostra la nomenclatura standard utilizzata per indicare le principali formazioni osservabili.

Gli anelli

Supponiamo ora di puntare Saturno con un telescopio da 15-20 cm di apertura in un periodo di buona visibilità degli anelli (B elevato): cosa ci si può aspettare di vedere? Gli anelli dovrebbero mostrare con grande evidenza la separazione in due sistemi principali (anelli A e B) solcati da una separazione scura, la divisione di Cassini, particolarmente ben visibile nelle anse. L' anello A, più esterno, appare solitamente più scuro, mentre la parte più brillante degli anelli è la metà esterna dell'anello B. In condizioni di seeing e trasparenza favorevoli, si può vedere, nelle anse, l'anello C, internamente al B. Solitamente l'anello C è più facilmente visibile nel tratto in cui si sovrappone al globo di Saturno, dove crea un segmento scuro, ma occorre non confonderlo con l'ombra degli anelli sul globo stesso, che, quando le condizioni geometriche ne consentono la visibilità, si viene a trovare nella stessa posizione.

Il globo di Saturno proietta sugli anelli un'ombra molto contrastata e ben visibile, che tende a ridursi e a scomparire nei giorni intorno all'opposizione, quando l'illuminazione del sole giunge dalla stessa direzione in cui si trova la Terra e quindi l'ombra risulta completamente occultata dal globo stesso. Frequentemente, molti osservatori notano sugli anelli, accanto all'ombra, una macchia brillante. Questa è stata battezzata "macchia di Terby" (dal nome del dilettante francese, Francois Terby, che la osservò la prima volta nel 1889), ed è considerata un effetto di suggestione dell'osservatore indotto dal forte contrasto tra gli anelli chiari e l'ombra, nera.

Gli anelli possono poi presentare altri dettagli degni di nota, che tuttavia rientrano tra le caratteristiche di più difficile rilevamento, specialmente per strumenti che non superano i 20-25 cm di diametro. L' anello A ed il B non sono strutture omogenee e immutabili, perciò può capitare di vedere al loro interno dei minimi di intensità, sotto forma di divisioni supplementari più o meno contrastate. Ad esempio, frequentemente viene segnalata la divisione di Enke, posta internamente all' anello A. La sua larghezza e posizione sono soggette a notevoli variazioni. Essa non va confusa con la divisione osservabile solo con grandi strumenti e posta presso il bordo esterno dell'anello A, sfortunatamente battezzata con lo stesso nome nell'era spaziale.

In passato è stato possibile osservare dei minimi di intensità appena accennati all'interno dell'anello B e, in condizioni eccezionali, anche delle fini strutture paragonabili a sottili "solchi".

Una visione molto particolare del sistema di anelli si ha quando la Terra attraversa il piano degli stessi, che vengono quindi a trovarsi "di taglio" nei confronti dell'osservatore (vedere la tabella successiva). In queste condizioni, oltre a divenire facilmente osservabili alcuni satelliti che orbitano assai vicini al pianeta, spesso sono visibili delle minuscole condensazioni (piccoli punti o segmenti brillanti) negli anelli stessi. E' importante, in questi casi, annotarne la posizione, stimando la distanza dal globo, senza confondersi con gli eventuali satelliti presenti. La possibilità di continuare a vedere un sottilissimo anello fino a epoche molto vicine al giorno dell'attraversamento del piano equatoriale del pianeta dipende, in sostanza, dal diametro dello strumento, poichè si tratta di cercare di osservare una struttura dalla luminosità e dal contrasto sempre più bassi.

Si noti che in queste condizioni geometriche anche il Sole si trova assai prossimo al piano degli anelli, e può quindi accadere che questi rivolgano verso l'osservatore, seppur sotto un angolo estremamente stretto, la faccia in ombra. Tale configurazione pone in evidenza come punti o segmenti brillanti quelle regioni degli anelli che diffondono la luce meglio di quanto la riflettano: ovvero l'anello C e la Divisione di Cassini, che divengono luminosi e facilmente distinguibili.

Il globo

Il pianeta in visione equatoriale, con gli anelli "di taglio".

E' da notare che il variare dell'inclinazione dell'equatore rispetto all'osservatore terrestre, impedisce di avere la visione dei due emisferi simultaneamente per la maggior parte della rivoluzione di Saturno attorno al Sole. Solo con gli anelli vicini alla posizione di taglio è possibile osservare tutte le bande e le zone del pianeta. Nelle posizioni intermedie gli anelli occultano una parte più o meno consistente di uno dei due emisferi.

Supponiamo ancora di osservare il pianeta sotto una certa inclinazione: sul globo, accanto agli anelli, si hanno le latitudini equatoriali, ove si osserva la Zona omonima, solitamente la parte più chiara dell'atmosfera. Al suo interno, a cavallo dell'equatore, può osservarsi una sottile Banda Equatoriale, sempre molto evanescente. Allontanandosi dall'equatore si incontra la prima banda scura, la Banda Equatoriale Nord (o Sud, a seconda dell'emisfero visibile). Talvolta si presenta suddivisa in due componenti, nord e sud, separate da una zona leggermente più chiara. Anche quando questo accade, tuttavia, può non apparire sdoppiata a tutte le longitudini con la stessa evidenza, e nei piccoli strumenti è sempre difficile separare le due componenti. Le bande e le zone a latitudini più elevate sono sempre assai elusive, e richiedono già un'osservazione più attenta: può essere difficile vedere la Banda Temperata Nord o Sud, specialmente con strumenti medio-piccoli. Raramente accade che appaiano bande a latitudini ancora più elevate; ad esempio può accadere che le regioni polari presentino un contorno netto, delineato da una Banda Polare scura.

All'interno della regione polare talvolta si vede una "Polar Cap" (calotta) scura e dai contorni netti, centrata sul polo.

Gli scopi dell'osservazione

Nell'eseguire un'osservazione di Saturno, che va al di là della semplice esecuzione di un disegno, occorre tener presente quali sono le finalità perseguite. Questo studio non è fine a se stesso, in quanto la dinamica dell'atmosfera del pianeta non è del tutto compresa: basti pensare che, da Schiaparelli a oggi, Saturno ha compiuto solo tre rivoluzioni, e i dati per indagare il comportamento stagionale, ad esempio, sono ancora molto limitati nel tempo. Vediamo dunque di mettere a fuoco quali sono i principali motivi di interesse:

• Le bande e le zone che cingono il pianeta sono soggette a variazioni di latitudine e di intensità; anche il loro colore, seppur difficilmente definibile, può presentare tonalità variabili.

• Gli anelli, che nel corso del tempo variano l'angolo sotto il quale si presentano, sono anch'essi soggetti a variazioni di intensità e talvolta alle manifestazioni peculiari già accennate.

Occasionalmente possono apparire dettagli sul disco, talvolta evidenti. L'esempio più famoso è costituito dagli ovali chiari nella regione equatoriale. Ma non mancano segnalazioni di condensazioni scure nelle Bande Equatoriali e di dettagli anche a latitudini più elevate. In tali casi è indispensabile fornire una tempestiva segnalazione, corredata della posizione della struttura.