Saturno è il sesto pianeta partendo dal Sole e il secondo in ordine di grandezza dopo Giove.
La sua forma è di sferoide oblato: lo si può notare dallo schiacciamento dei poli, causato dalla differente velocità di rotazione dei gas sulla sua superficie. Questo fenomeno, infatti, non è così evidente nei pianeti rocciosi.
Saturno impiega solo 10 ore e 40 minuti per compiere una rotazione intorno al proprio asse, mentre per orbitare attorno al Sole impiega 29,5 anni terrestri. La gravità superficiale del pianeta è inferiore a quella della Terra, un corpo che qui pesa 100 Kg ne peserebbe solo 74.
La densità di Saturno è inferiore a quella dell’acqua: se avessimo un oceano abbastanza grande da contenerlo, Saturno vi galleggerebbe sopra.
L’atmosfera di Saturno è composta principalmente da idrogeno, con una parte di elio e, in minor quantità, ammoniaca e idrocarburi.
Partendo dall’esterno troviamo tre strati principali: uno è composto da nubi di ammoniaca, uno da nubi di idrosolfuro di ammonio ed il più interno da nubi di acqua. La struttura interna è simile a quella di Giove: si trova idrogeno, idrogeno liquido al di sotto e idrogeno metallico liquido ancora più internamente, a ricoprire il nucleo roccioso.
Saturno ha una massa pari a 95 volte quella della Terra ed un volume che è circa 755 volte quello terrestre.
La bellezza di Saturno non deve ingannare: si tratta di un freddo gigante gassoso, il cui clima è violento, con tempeste enormi della durata di mesi aventi dimensioni tali da coprire interamente gli Stati Uniti d’America, i fulmini sono un milione più potenti di quelli della Terra e i venti soffiano a più di 1.500 km/h. Nell’immagine qui sotto si vede la Tempesta Dragone.
E’ nell’emisfero sud che si genera la maggior parte delle tempeste. A rendere famoso Saturno è la sua serie di affascinanti anelli collocati sul piano dell’equatore, inclinati anch’essi di 26° rispetto al piano orbitale.
Gli anelli hanno un diametro di circa 280.000 Km (i 2/3 della distanza Terra-Luna) per uno spessore di poche centinaia di metri, sono costituiti da una moltitudine di oggetti ghiacciati di varie grandezze che sfrecciano a una velocità compresa tra i 30.000 e i 60.000 km/h.
Gli anelli interni ruotano più velocemente di quelli esterni.
La loro origine è tuttora un mistero. Potrebbero essersi formati in seguito alla collisione di alcune lune di Saturno, oppure a causa di un impatto tra una luna e un altro corpo attratto dal pianeta.
Il primo astronomo a osservarli fu Galileo Galilei nel 1610 quando notò delle protuberanze ai lati del pianeta; non capendo di cosa potesse trattarsi, le disegnò come delle orecchie.
Il mistero fu sciolto 45 anni dopo dal fisico olandese Christiaan Huygens, il quale spiegò che si trattava di una serie di anelli divisi in fasce.
Recentemente le sonde Cassini e Voyager ci hanno fornito molte immagini, confermando la suddivisione in sezioni di tali anelli ai quali sono state assegnate le prime lettere dell’alfabeto dalla A alla G. La “luminosità dell’anello” è il fenomeno grazie al quale gli anelli, composti da frammenti di oggetti ghiacciati, brillano riflettendo la luce del Sole.
Gli scienziati presuppongono che gli anelli siano di recente formazione, risalenti solo a qualche centinaio di milioni di anni fa! Tuttavia, sono soggetti a una continua erosione causata dalle tempeste del pianeta che fanno collidere con gli anelli altri piccoli corpi celesti.
Ci sono due teorie sulla futura scomparsa degli anelli: la prima prevede che con il tempo gli oggetti che li compongono, disgregandosi, possano essere attratti dalla magnetosfera di Saturno per poi essere spazzati via dal suo campo magnetico; la seconda ci dice che potrebbero essere inglobati dal pianeta stesso.
Altri studi sono stati effettuati sulla situazione di perfetto equilibrio del sistema degli anelli. La soluzione fu trovata in una serie di satelliti, detti “satelliti pastore” che orbitano all’interno di tale sistema, comprimendone gli oggetti con la loro forza di attrazione gravitazionale. A governare l’anello F sono i satelliti Pandora e Prometeo, mentre Atlante controlla l’anello A.
Questi sono solo alcuni dei ben 60 satelliti di Saturno. Vediamo alcuni dei satelliti principali.
TITANO
Il 14 gennaio 2005 la sonda Cassini sganciò il modulo Huygens che si diresse verso Titano e vi atterrò. Si tratta del più grande tra i satelliti di Saturno, secondo per dimensioni, nel sistema solare, solo al gioviano Ganimede; le sue dimensioni sono maggiori di quelle di Mercurio. Scoperto nel 1655 da Christiaan Huygens, ha un’atmosfera di azoto e metano molto densa. La sua superficie ricorda la Terra: ci sono fiumi, laghi, mari di metano liquido. Alcune zone sono coperte da dune alte fino a 100 metri estese per centinaia di chilometri. Sono presenti sostanze gelatinose, probabilmente si tratta di metano liquido, e inoltre è stata rilevata anche dell’attività vulcanica. La temperatura raggiunge i 180° C e non vi è traccia di acqua allo stato liquido. La sonda ha identificato anche tracce di sostanze organiche generate dall’interazione della luce solare con l’atmosfera del satellite.
ENCELADO
Encelado fu scoperto insieme a Mimas nel 1789 dall’astronomo William Herschel. E’ uno dei satelliti più interni, composto da ghiaccio e roccia. Venne avvicinato dalla sonda Cassini nel 2005 che rilevò una fonte di calore in prossimità del polo sud. Sul polo sud di Encelado, infatti, è presente una serie di geyser che raggiungono altezze di centinaia di km, questo anche grazie al fatto che non c’è un’atmosfera in grado di trattenerli. Ha un diametro di circa 500 km e orbita a meno di 240.000 Km da Saturno. Alcuni scienziati ipotizzano che l’anello E si possa essere formato grazie al vapor acqueo ed ai frammenti di ghiaccio prodotti ed espulsi da Encelado.
LE LUNE CO-ORBITANTI
Le lune co-orbitanti sono una prerogativa unica del sistema saturniano. Sono satelliti troiani, che condividono la stessa orbita attorno a Saturno con un’altra luna ad una distanza angolare tale da non collidere mai con essa. Teti ha due co-orbitanti: Telesto e Calipso, come pure Dione: Elena e Polideuce.
Altro esempio importante è costituito dalle lune Giano ed Epimeteo, che si scambiano l’orbita circa ogni 4 anni. Potrebbero collidere fra loro per le diverse velocità, ma si scambiano la posizione nel tentativo di superarsi per effetto della mutua forza gravitazionale.