Un Arcobaleno Negli Anelli di Saturno!

Cassini fotografa segni di un arcobaleno che i è formato al passare di raggi solari attraverso gli anelli di Saturno, fatti di piccole particelle di ghiaccio. Credit: NASA/JPL/Cassini

Siamo abituati a vedere gli arcobaleni sulla Terra, ma in realtà sono fenomeni ottici che avvengono ogni volta che c'è il giusto angolo di rifrazione di raggi solari in strutture come gocce d'acqua, cristalli o appunto ghiaccio. Sulla Terra avviene quando la luce attraversa le gocce rimaste in sospensione nell'aria, dopo un temporale o vicino ad una cascata o fontana. Ma dal punto di vista ottico, si tratta di una dispersione ottica con la luce che viene riflessa con un angolo di 40°- 42°. Ma anche gli anelli di Saturno sono pieni d'acqua, seppur sotto forma di cristalli, e al passare della luce solare, Cassini è infatti riuscito a fotografare questo splendido arcobaleno!

La quantità di luce che viene rifratta dipende dalla sua lunghezza d'onda, e quindi dal suo colore. La luce blu (onde più corte) viene rifratta ad un angolo più grande di quella rossa, ma siccome l'area nel retro di una gocciolina ha un punto focale al suo interno, lo spettro lo attraversa, e così la luce rossa appare più alta nel cielo, formando i colori esterni dell'arcobaleno.

Grafico che spiega come funziona otticamente un arcobaleno

Gli anelli invece sono composti da miliardi e miliardi di particelle di ghiaccio, e occasionalmente roccia, con dimensioni che vanno dal micrometro a diversi metri. Al 99% sono composti da acqua pura ma includono come dicevamo anche tholin e silicati vari. Gli anelli più densi e principali, si estendono da 7.000 km a 80.000 km sopra l'equatore di Saturno e sono estremamente sottili, seppur variabili nello spessore (che può passare da 10 metri fino a 1 km). Anche se ci sembrano fissi ed immutabili, gli anelli sono in continuo movimento e cambiamento. Si creano continuamente divisioni e cambiamenti nello spessore. le lune stesse che orbitano tra gli anelli spostano spesso grandi quantità di ghiaccio e polvere.
Gli anelli sono una struttura così complessa e vasta che possiedono persino una loro propria atmosfera, composta principalmente da gas molecolare di idrogeno, prodotto dall'interazione tra la luce solare ed il ghiaccio d'acqua.
Si tratta appunto dello stesso passaggio di luce che poi crea l'arcobaleno che abbiamo visto all'inizio.

Saturno visto con il Sole dietro, che inonda i suoi anelli di luce. A sinistra, tra gli anelli, poco prima del penultimo anello, vedete un puntino luminoso. Quella è la Terra,vista da Saturno. Credit: NASA/JPL/Cassini

In realtà, così come non sapiamo esattamente quale sia stata l'origine di questi spettacolari anelli, così non sappiamo neanche con certezza da quanto tempo Saturno li abbia e per quanto tempo ancora li avrà. Secondo i modelli che abbiamo, non sono fenomeni che durano per miliardi e miliardi di anni, ma si esauriscono relativamente in fretta. Ma di sicuro sula scala delle nostre vite, Saturno rimarrà ancora il Signore degli Anelli.

http://saturn.jpl.nasa.gov/

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