La velocità di fuga di Titano da Saturno

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È ancora Cassini, la missione congiunta dell’Agenzia spaziale europea e della NASA, a far parlare di sé, nonostante sia terminata nel 2017: ma ha studiato Saturno, i suoi anelli e alcuni dei suoi satelliti per ben 13 anni, prima che si decidesse di porre fine all’esplorazione con uno storico Gran Finale, giù, attraverso l’atmosfera del Pianeta con gli Anelli. Quei 13 anni di dati inviati a Terra sono ancora ben lontani dall’essere stati studiati tutti, e anche quelli già elaborati vengono spesso ripresi e passati al vaglio di nuovi metodi e modelli. In questa occasione, l’analisi di due differenti set di dati ha rivelato che Titano, la più grande luna di Saturno, si allontana dal suo pianeta madre più rapidamente di quanto ci si aspettasse: circa 11 centimetri l’anno.. La migrazione orbitale delle lune. Quella della migrazione orbitale veloce delle lune dei pianeti gassosi è un’ipotesi formulata tempo fa da Jim Fuller, del California Institute of Technology (USA), coautore dell’attuale studio pubblicato su Nature Astronomy, che sembra confermare la sua teoria. La migrazione veloce potrebbe essere causata da risonanze tra le oscillazioni della struttura interna del pianeta (che, ricordiamo, è gassoso) e il moto orbitale delle lune: «le risonanze», spiega Fuller, «possono catturare le lune durante l’evoluzione del pianeta stesso, e poi farle migrare più velocemente rispetto a quanto avviene con il meccanismo classico delle maree».. Attorno a Saturno c’è un gran numero di lune: ad oggi se ne contano più di ottanta, ma nessuna si avvicina alle dimensioni di Titano. È più grande non solo della nostra Luna, ma anche del pianeta Mercurio, e pare essere l’unico satellite del Sistema Solare ad avere un’atmosfera, composta prevalentemente da azoto. Sulla superficie di Titano, nascosta alla vista dalla sua atmosfera e visitata nel 2005 dal lander Huygens (la sonda secondaria trasportata da Cassini), ci sono laghi di metano liquido, alimentati da fiumi e piogge di metano; nel sottosuolo, un oceano di acqua liquida potrebbe offrire condizioni favorevoli alla vita così come la conosciamo.. Quello della nascita delle lune di Saturno è un problema aperto, e questo riguarda anche Titano, che si trova oggi a 1,2 milioni di chilometri di distanza dal suo pianeta. Sappiamo che Saturno nacque circa 4,6 miliardi di anni fa, ma non quando si formò Titano – né dove: probabilmente molto più vicino a Saturno, in base allo studio di Fuller. Conoscendo gli attuali parametri orbitali di Titano e la velocità con cui si allontana dal pianeta, uno dei modi per tentare di rispondere alle domande sull’origine di quella luna (e delle altre lune del sistema di Saturno) consisterebbe nel fare girare all’indietro l’orologio: consegnare cioè i dati a un modello capace di ricostruire la storia a ritroso nel tempo, fino al momento della formazione del sistema. Ma non funziona.. Colpa della marea. Le forze mareali, che sono uno dei motori dell’espansione dell’orbita di una luna, sono straordinariamente complesse nel sistema di Saturno.
Nel sistema Terra-Luna, l’attrazione gravitazionale della Luna (che si trova oggi a 380-400.000 km da noi) produce le nostre maree e come risultato dell’interazione tra tutte le forze in gioco riceve una spinta gravitazionale che l’allontana dalla Terra alla velocità di circa 4 cm l’anno. La stessa fisica che ci permette di comprendere e spiegare questo fenomeno per la nostra Luna racconta anche che le lune più esterne (per esempio Titano) di un pianeta con tanti satelliti (per esempio Saturno), dovrebbero allontanarsi dal pianeta più lentamente rispetto a quelle più vicine: più lontana è la luna, più lentamente si allontana.. L’ipotesi della risonanza di Fuller sembra invece capace di spiegare il fenomeno Titano e di dare una risposta alla questione dell’età delle lune di Saturno. È anche probabile, aggiunge Valéry Lainey (Jet Propulsion Lab), uno dei coautori dello studio, «che la nuova teoria possa ora essere applicata allo studio del sistema di Giove, altrettanto complesso di quello di Saturno, e persino ad altri sistemi solari»..