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27/03/14

I piccoli signori degli anelli *

Per una trattazione più ampia di tutti i corpi del Sistema Solare che presentano anelli, si consiglia di leggere QUESTO APPROFONDIMENTO, nel quale è stato inserito anche l'articolo che segue

 

Non è molto che avevo attirato l’attenzione sulle occultazioni di stelle da parte di asteroidi. Avevo anche detto che i dilettanti potrebbero dare un contributo essenziale a questo tipo di ricerca, in grado di descrivere la forma di un oggetto celeste, altrimenti destinato a essere considerato solo un puntino luminoso. Beh… a volte capita che l’oggetto sia addirittura doppio e quindi doppia anche la soddisfazione. Ma adesso si è esagerato! L’asteroide, della classe dei centauri, ha addirittura un sistema di anelli. Si è ripetuto, in piccolo, quanto ottenuto per Urano. Forse le occultazioni riprenderanno interesse?

No, non era Nemesis o qualche buco nero di passaggio, ma solo un asteroide di quella fascia limitata che sta tra Saturno e Urano e che prende il nome “centauri”. Probabilmente più comete che asteroidi, dovrebbero essere corpi celesti che si stanno trasferendo dinamicamente dalle zone trans nettuniane verso le zone più interne. Un viaggio abbastanza frequente che vede il suo primo navigatore in Chirone, scoperto nel lontano 1977. Oggi sappiamo che pur essendo stato il primo a essere stato individuato non è il più grande, con i suoi circa 160 km. Viene sicuramente battuto da Chariklo che si aggira sui 250 km.

Ricercatori sudamericani, in collaborazione con colleghi francesi tra cui l’amico e collega Bruno Sicardy, un maestro in questo campo, non potevano farsi scappare un evento veramente appetitoso: Chariklo avrebbe occultato una stella di magnitudine 12 circa, alla portata di qualsiasi telescopio.  Un’occasione troppo ghiotta per farsela scappare.

La Fig. 1 mostra la traccia di visibilità dell’occultazione. Sette telescopi in Argentina, Brasile, Cile e Uruguay sono stati allertati e hanno aperto i loro occhi al momento giusto.  Il risultato è stato più che sorprendente: prima e dopo il transito vero e proprio del corpo principale sono state rivelati abbassamenti della luce della stella, facilmente riconducibili alla presenza di due anelli molto stretti (7 e 3 km) attorno al corpo centrale. Qualcosa di molto simile a quanto accaduto ad Urano nel 1977, quando proprio un’occultazione stellare avevo permesso di scoprire il suo sistema di anelli.

occultazione centauro
Figura 1. La traccia di visibilità dell'occultazione stellare del centauro con gli anelli.

Si poteva pensare a un qualche getto cometario (così lontano dal Sole, però…), ma osservazioni spettroscopiche eseguite dal 1997 al 2008 hanno dato ulteriore vigore alla tesi del doppio anello, mostrando una variazione nel contenuto di acqua che è in ottimo accordo con una vista di “taglio” del sistema intorno al 2008. La variazione delle caratteristiche spettrali legate al ghiaccio non solo aiutano a definire la geometria del sistema, ma implicano la composizione dei due anelli: piccoli blocchi di ghiaccio in orbita. La massa degli anelli dovrebbe equivalere a quella di un oggetto dell’ordine del chilometro.

Gli anelli, probabilmente, sono nati prima dell’inizio del viaggio dalla Kuiper Belt e si sono conservati nel tragitto non avendo subito passaggi ravvicinati con Urano in grado di dissolvere il sistema. Ciò vorrebbe dire un’età superiore ai 10 milioni di anni, un periodo troppo lungo per pensare che gli anelli si siano potuti mantenere così stretti (nel giro di poche migliaia di anni le collisioni mutue tra i blocchi di ghiaccio avrebbero dovuto sparpagliare notevolmente gli anelli). Qualcosa di molto simile all’anello f di Saturno e agli anelli di Urano. Qualcosa che dovrebbe implicare la presenza di satelliti “pastore” in grado di confinare dinamicamente gli anelli. Guardiani di questo tipo dovrebbero avere dimensioni del chilometro e non c’è da stupirsi troppo se non sono stati ancora trovati. Bisognerà guardare con più attenzione e con strumentazione più potente: un asteroide-cometa con gli anelli se lo merita sicuramente!

Quale potrebbe essere stata l’origine di un sistema come questo? Direi che si può escludere quella del getto cometario fatto proprio ad anello o giù di lì. Vale invece l’ipotesi di un impatto che abbia craterizzato il corpo principale espellendo materiale inserito poi in due dischi di detriti. Oppure la distruzione di un vecchio satellite (sempre per impatto); o, ancora, la distruzione completa del corpo primigenio seguito da una riaccumulazione quasi completa per auto gravitazione: una piccola parte del materiale si sarebbe inserito in orbita attorno al corpo “ricostruito”. O, infine, un satellite distrutto per forze mareali (un Saturno in miniatura!), e cose del genere.

Come già accennato, se non si fosse osservata direttamente la geometria ad anello, si sarebbe potuto pensare, attraverso le sole osservazioni spettroscopiche, all’esistenza di una nube dovuta ad attività cometaria. Il risultato di Chariklo fa rimettere in discussione quanto ormai sembrava assodato per Chirone, che sembrava mostrare un getto cometario. E se quel getto non fosse altro che un anello? Forse siamo solo all’inizio di una nuova era per gli asteroidi e comete, quella dei piccoli signori degli anelli!

Viva i corpi minori e un bravo di cuore a Bruno Sicardy (se lo merita proprio!). Inserisco uno schema del sistema di anelli, ma le singole osservazioni e molte altre informazioni si possono trovare QUI. Lo consiglio a tutti, soprattutto ai "veri" astronomi non professionisti!

Penso che ne parleremo ancora…

il sistema di anelli
Lo schema del sistema di anelli del centauro Chariklo, con le osservazioni che li hanno rivelati. Fonte: F. Braga-Ribas, B. Sicardy et al.

 

QUI gli altri articoli dedicati agli anelli nel sistema solare

16 commenti

  1. Lampo

    Enzo ormai sei più veloce del team di Repubblica! Ho appena letto l'articolo su Repubblica, poi son passato di qui e....pam! Articolo di Enzo... :mrgreen: 
     
    Ma se fossimo stati sfortunati e gli anelli fossero stati perpendicolari alla direzione di transito non ci saremmo accorti di nulla?
     
     

  2. caro Lampo...
    Bruno me l'aveva detto prima di fare la conferenza stampa... :mrgreen: No, sto ovviamente scherzando, ma magari avrei anche potuto telefonargli... E' molto simpatico e poco professionale...
    Quello che dici è quanto è facilmente successo nel 2008... anelli di taglio e scarsissima presenza di acqua nello spettro. :wink:

  3. Michael

    E adesso chi glielo dice alla mia ragazza che un "sassetto" nello spazio c'ha gli anelli e lei no?  :lol:

  4. Lampo

    Scusa Enzo, ma forse sono ancora un po addormentato...ma potresti spiegarmi un po meglio il significato di "mostrando una variazione nel contenuto di acqua che è in ottimo accordo con una vista di “taglio” del sistema intorno al 2008"...? :oops:

  5. beppe

    Grazie Enzo! molto interessante, questa è grande Astronomia con la A maiuscola.
    Molto bello e complesso il metodo di riduzione dei dati.
    Mi è venuta in mente una domanda, do per scontato che gli anelli siano complanari con l'equatore del pianeta, ma è sempre così? 
    Vi potrebbero essere un sistema di anelli con piani inclinati tra di loro? naturalmente con raggi molto diversi...

  6. @Michael
    :mrgreen: :mrgreen:
    @Lampo,
    mi spiego meglio, abbi pazienza... Gli anelli contengono acqua e se sono visti di fronte offrono una superficie visibile più grande rispetto al corpo centrale che è sempre rotondo (o quasi). Se sono visti di taglio offrono una superficie minore e sembra che vi sia meno acqua...
    Scusa, ma forse sono stato troppo ermetico...
    @Beppe,
    all'inizio un anello può formarsi con qualsiasi inclinazione, ma velocemente le forze mareali e la rotazione del sistema porta verso l'equatore. Un po' come ha fatto il disco protoplanetario del sole che si è schiacciato e sistemato quasi esattamente sul piano equatoriale della stella. Piccole variazioni posso comunque esistere. 

  7. gioyhofer

    Bello, non  sapevo che le forze mareali addirittura facessero spostare il piano di rotazione degli anelli verso l'equatore... Da te c'è sempre da imparare...
    Chissà quanti altri "saturnini" ci ruotano attorno...

  8. Lampo

    Grazie Enzo!

  9. beh Giorgia... d'altra parte il piano equatoriale è quello che divide la massa in parte uguali (sopra e sotto) e quindi le forze gravitazionali devono cercare di distribuire la massa esterna lungo questo piano che è quello che non crea asimmetrie... Detto proprio in parole poverissime, ancora più povere degli imprenditori che dichiarano meno dei loro dipendenti... :mrgreen:

  10. beppe

    Quindi anche i satelliti artificiali lentamente tendono a spostarsi verso l'equatore! quelli più esterni naturalmente, gli altri sono destinati a caderci sulla testa  :mrgreen:

  11. davide1334

    grande notizia....da quel che ho capito al volo si è scoperto costui,attraverso un diciamo "fortunato" transito prospettico su una stella di fondo giusto?ma come si fa a determinare quanto sia grande e che si trova dalle parti di saturno e urano???

  12. caro Davide,
    l'orbita dell'oggetto era già ben nota se no non si sarebbe potuta prevedere l'occultazione. Ne segue che era ben nota anche la distanza. Dalla magnitudine e dalla riflettività dell'oggetto (l'albedo) è possibile avere un'idea abbastanza buona del diametro. Ovviamente, adesso che si è avuta l'occultazione si è determinato ancora meglio il diametro (almeno dell'area proiettata sulla sfera celeste), dato che si ha il tempo di transito e la distanza. Per chiariti ancora meglio le idee, rileggiti l'articolo che ho scritto da non molto sulle occultazioni degli asteroidi...
    http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2014/01/01/giocando-a-nascondino-con-le-stelle-aspettando-gli-anelli-di-urano/

     

  13. Mario Fiori

    Scusa Enzo, sono in ritardo, ma quanti sono in quel gruppo di asteroidi? Almeno quelli scoperti naturalmente.

  14. caro Mario,
    al momento qualche decina, ma si stima qualche decina di migliaia con diametro superiore al km. Tieni presente che hanno orbite caotiche e che rimangono stabili non più di qualche milione di anni: è un gruppo in continuo transito... 

  15. Lampo

    Ma se Chariklo ha un diametro di 250 km vuol dire che probabilmente la gravità domina sulle forze di stato solido giusto...? Quindi non potremmo chiamarlo pianeta nano...?

  16. Sì, probabilmente sì, ma bisognerebbe avere anche informazioni sulla forma. Non esiste un vero diametro limite, dato che conta sia la struttura interna che la densità...
    Comunque te lo concedo... :lol:  

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