bolide su Saturno

Ciò che ora Vi proporremo riguarda Saturno: si tratta di un'immagine NASA già commentata su vari siti internet; tuttavia abbiamo pensato di dedicare un articolo anche noi. Prima di tutto vorremmo rammentare ai Lettori che la sonda Cassini dispone di un numero ragguardevole di filtri sistemati nelle fotocamere di bordo: la Wide Angle Camera ne dispone ben 18, mentre la Narrow Angle Camera ne possiede 24. Questi filtri servono per ottenere immagini grezze che poi verranno combinate, generando i fotogrammi a colori.

La sonda Cassini dispone di strumenti sensibili sia agli infrarossi che agli ultravioletti. Quindi abbiamo una validissima navicella automatizzata in grado di ottenere immagini in grado di coprire lo spettro elettromagnetico che va dagli ultravioletti, al visibile, fino agli infrarossi. Terminato questo prologo passiamo alla visione della figura 1:

figura 1

N00063521.jpg ottenuta e trasmessa a Terra il 7 luglio 2006. Si tratta di un possibile bolide in discesa verso l'atmosfera interna di Saturno; lo sfondo scuro rappresenta il pianeta nel lato in ombra. La distanza stimata della sonda Cassini da Saturno è pari a 2.476.952 Km.

L'immagine è stata ottenuta utilizzando i filtri CL1 e CL2, tuttavia non è stata calibrata (almeno così dice la caption originale NASA).

Che si tratti di un bolide lo dimostra la struttura della scia: essa non è uniforme e costante: si alternano in effetti zone più chiare e zone più scure; inoltre la parte di testa è nettamente più grande (quindi dovrebbe contenere il corpo dell'oggetto).

Fotografare un possibile meteorite che si disintegra nell'atmosfera di Saturno è qualcosa di straordinario e da non sottovalutare per diverse ragioni. Prima però vorremmo porci una domanda: quanto potrebbe essere lunga la scia? Se consideriamo la distanza della sonda dal pianeta, pari a quasi 2,5 milioni di km e la velocità stimata di caduta di oltre 45.000 km/h, dovremmo dedurre che essa sia, forse, nell'ordine di oltre 1000 km di estensione. Teniamo conto che l'immagine pare mostrare una risoluzione piuttosto elevata: il frame è interamente occupato dalla parte in ombra di Saturno. Questo è un ulteriore particolare che potrebbe suggerirci qualcosa circa l'atmosfera del pianeta anellato. Ci arriveremo per ordine....

Sembra che l'Ente Spaziale americano non si sia ancora pronunciato a proposito di questo fenomeno. Potrebbe darsi che non vi sia nessun particolare interesse, oppure può darsi siano in corso analisi preliminari dei dati. Semmai aspettiamo i prossimi mesi: probabilmente qualcosa verrà detta. Ciò che dispiace a noi è il fatto che il fotogramma sia stato ottenuto solo attraverso due filtri e non tre (ci riferiamo ai basilari RGB che servono per ottenere immagini a colori approssimativamente veri). Sappiamo bene che le distanze rendono la trasmissione dei comandi da Terra un po' difficoltosa e quindi sarebbe oltremodo sciocco pretendere che il personale tecnico faccia miracoli.

Questo dovrebbe insegnarci che, orbitando in un mondo così lontano e carico di sorprese, sarebbe più consono tenere le fotocamere sempre pronte a riprendere lo spazio saturniano a colori naturali, in modo da catturare i fenomeni inattesi in condizioni ottimali, e poterli successivamente analizzare al meglio delle possibilità. Sappiano altrettanto bene che, anche in questo caso, "tra il dire e il fare c'è di mezzo il mare", un "mare" di spazio esteso 1,5 miliardi di km, il quale richiede 90 minuti per inviare i comandi e altri 90 minuti per ricevere i dati della sonda.


figura 2. La tessitura della scia mostra chiaramente nodi e brillamenti, quindi possibile dispersione di materiale.	figura 3

Vediamo allora di fare le nostre considerazioni tecniche. Se avessimo avuto a disposizione una immagine a colori potevamo analizzare, appunto, il colore della scia stessa. Essa ci poteva fornire alcune indicazioni (seppur molto approssimative) sul tipo di materiali che compongono il meteorite e i relativi gas atmosferici. L'attrito di un solido immerso in un fluido produce il progressivo riscaldamento della massa penetrante e, successivamente, luminosità (i gas possono essere paragonati a fluidi a bassa densità).

Vi è poi un'altra interessante implicazione da prendere in considerazione: la combustione. Sappiamo che sulla Terra la combustione del carbonio con l'ossigeno produce fiamma arancione. Sembra tuttavia che anche l'idrogeno può comportarsi da elemento comburente in determinate condizioni. Ed ecco la domande: quel bolide stava bruciando per quale motivo e grazie a cosa? Un'analisi più dettagliata ci avrebbe aiutato a capire ulteriori aspetti dell'atmosfera di Saturno.

Se ora Vi soffermate sulla scia noterete che, effettivamente, essa è davvero lunga. Si è stimato che il frammento viaggiava a circa 45.000-50.000 km/h. Domande: il frammento (o meteorite che sia) di cosa era composto e quanto era massiccio per impiegare tutto quel tempo prima di consumarsi completamente? E' possibile invece che il comburente non permetteva una rapida combustione dell'oggetto? Allora quale gas avrebbe favorito la combustione: l'idrogeno forse o altri gas come... l'ossigeno? Avete notato che la scia non si è dissolta in breve tempo? Cosa potrebbe stare a significare? Che cosa possiamo ipotizzare allora sulla composizione dell'atmosfera saturniana e sulle correnti ad alta quota, oltre a quello che già si conosce?

E' davvero un peccato perchè sarebbe stata un'occasione favolosa per analizzare in modo diretto l'interazione dell'atmosfera del pianeta con corpi esterni. I dati ottenibili sarebbero stati straordinari.

figura 4

Questo è un confronto tra il possibile evento meteorico saturniano con uno verificatosi sulla Terra. In entrambi i casi si possono intravedere nodi e brillamenti analoghi. Dovremmo così aver la certezza che si tratta del medesimo fenomeno.

Sulla Terra però abbiamo l'ossigeno che, a bassa quota, funge da comburente favorendo la distruzione totale dei frammenti meteorici incandescenti (più piccoli). Ad alta quota, dove l'aria è estremamente rarefatta, il meteorite si riscalda gradualmente a causa dei gas ionizzati e quindi si potrebbe immaginare un interazione di tipo elettrico. Man mano che scende, e l'atmosfera aumenta di densità, esso inizia a disintegrarsi per combustione e a frammentarsi in quanto la sua struttura è stata già indebolita dall'azione della ionosfera (ci stiamo riferendo sempre a oggetti minuscoli). Sulla Terra le scie lasciate dai meteoriti e dai bolidi sono sempre mediamente di breve durata e non eccessivamente lunghe.

Si comprende adesso che queste considerazioni sono molto utili per studiare le densità atmosferiche e le interazioni tra i campi magnetici dei pianeti, i gas ionizzati e non ionizzati ed i corpi (presumibilmente rocciosi) che entrano a contatto con essi.

La differenza che si potrebbe riscontrare nel modo in cui si svolgono gli eventi di natura meteorica è la prova migliore per comparare tutti i parametri tipici legati ai corpi del Sistema Solare: temperature, ionizzazioni, elettromagnetismo, gravità ecc... Sebbene nella sostanza questi fenomeni hanno delle modalità analoghe di svolgimento, le differenze non mancano. La questione finale cade al nostro "vicino di casa" Marte. I dati finora offerti dagli Enti spaziali ci dicono che questo pianeta gode di un'atmosfera praticamente irrisoria. Eppure abbiamo diversi frames NASA che mostrano, ogni tanto, stelle cadenti marziane. Sarebbe davvero facile e semplicistico accostarle ai minicrateri fotografati nelle sabbie di Meridiani Planum (anche se non lo escludiamo aprioristicamente). Ma se così fosse ci aspetteremmo, almeno, minicrateri più profondi e con evidenze ben maggiori di segni da impatto, cose che non sembrano esserci. Allora, ancora una volta, quanto è sottile l'atmosfera di Marte?

Nota: invitiamo chi fosse interessato all'approfondimento delle nozioni di fisica a proposito di Combustione e Attrito. Vi indichiamo i due indirizzi della Wikipedia:

http://it.wikipedia.org/wiki/Attrito e anche http://it.wikipedia.org/wiki/Combustione