Il confronto fra le immagini nel medio infrarosso degli anelli di Saturno il 30 aprile 2005 (in alto) e 23 gennaio 2008 (in basso). Sebbene entrambe le immagini siano state prese nel medio infrarosso, il contrasto radiale degli anelli di Saturno è invertito in una rispetto all’altra. Crediti: NAOJ

Correva l’anno 2008 quando un team internazionale di ricercatori puntava l’imponente telescopio Subaru, da oltre 8 metri di diametro, sugli anelli di Saturno. L’obiettivo era raccogliere immagini del pianeta nella banda del medio infrarosso. I dati raccolti rappresentano lo sguardo a più alta risoluzione mai ottenuto in quelle lunghezze d’onda, e rivelano che l’anello C e la Divisione di Cassini erano, in quel momento, più luminosi degli altri anelli. Il comportamento appare l’opposto di quanto osservato in luce ottica. Queste scoperte, pubblicate nell’ultimo numero della rivista Astronomy & Astrophysics, forniscono informazioni importanti sulla natura degli anelli di Saturno.

Gli anelli di Saturno sono composti da un gran numero di grani di materiale roccioso e ghiacciato, in orbita attorno all’equatore del pianeta. Nonostante abbiano attirato l’attenzione degli astronomi fin dai tempi più antichi, la loro origine è ancora oggi poco conosciuta. La sonda spaziale Cassini sta osservando il sistema di Saturno da quasi 13 anni, e ha raccolto molte immagini degli anelli. Anche il telescopio Subaru ha osservato Saturno, e in particolare nel gennaio del 2008 ha puntato il suo sguardo sul pianeta utilizzando la sua camera che lavora nelle frequenze del medio infrarosso.

Hideaki Fujiwara, che lavora presso il telescopio Subaru, ha analizzato i dati raccolti e ha notato che l’aspetto degli anelli era totalmente diverso da ciò che si vede nella banda ottica. Gli anelli principali di Saturno sono chiamati A, B e C, e sono caratterizzati da differenti popolazioni di grani. La Divisione di Cassini separa tra loro gli anelli A e B. Nei dati raccolti del 2008 da Subaru, la Divisione di Cassini e l’anello C risultano molto più luminosi rispetto agli anelli A e B. Per confronto, viene mostrata un’immagine di come appaiono gli anelli in luce visibile.

Ciò che si osserva nel medio infrarosso, ovvero nei dati di Subaru, è l’emissione termica degli anelli, quindi le zone più luminose sono anche quelle più calde. I ricercatori hanno concluso che questo era dovuto al fatto che le particelle presenti nella Divisione di Cassini e nell’anello C sono più facilmente riscaldate dalla luce solare, a causa della loro maggiore dispersione e delle loro superfici più scure. D’altro canto, osservando gli anelli in banda ottica prevale l’emissione dovuta alla riflessione della luce solare, e quindi fa risaltare maggiormente gli anelli A e B.

Includendo nell’analisi le immagini raccolte da Subaru nell’aprile del 2005 è possibile vedere che la Divisione di Cassini e l’anello C non sono sempre più brillanti del resto degli anelli, anzi. Nei dati precedenti, l’emissione nel medio infrarosso è del tutto simile a quella osservata in luce ottica. Il team ha dunque dedotto che l’effetto di inversione della luminosità nell’infrarosso tra il 2005 e il 2008 può essere determinato dalla variazione stagionale dell’inclinazione degli anelli rispetto al Sole. Questa comporta un maggiore o minore riscaldamento delle particelle, e dunque la loro emissione infrarossa cambia.