Gli anelli planetari sono un fenomeno interessante. La sola menzione di queste due parole tende a evocare immagini di Saturno, con il suo grande e colorato sistema di anelli che formano un disco orbitante. Ma in realtà, molti altri pianeti del nostro sistema solare hanno anelli. Solo che, a differenza di Saturno, i loro sistemi sono meno visibili e forse meno belli da vedere.

Grazie agli sforzi di esplorazione compiuti negli ultimi decenni, che hanno visto l’invio di sonde spaziali nel sistema solare esterno, abbiamo capito che tutti i giganti gassosi – Giove, Saturno, Urano e Nettuno – hanno i loro sistemi di anelli. E non è tutto! Infatti, i sistemi di anelli potrebbero essere più comuni di quanto si pensasse in precedenza…

Gli anelli di Giove:

Solo nel 1979 sono stati scoperti gli anelli di Giove quando la sonda spaziale Voyager 1 ha condotto un flyby del pianeta. Sono stati anche studiati a fondo negli anni ’90 dall’orbiter Galileo. Essendo composto principalmente da polvere, il sistema di anelli è debole e può essere osservato solo dai telescopi più potenti o da vicino dalle navicelle orbitali. Tuttavia, durante gli ultimi ventitré anni, è stato osservato dalla Terra numerose volte, così come dal telescopio spaziale Hubble.

Il sistema di anelli ha quattro componenti principali: uno spesso toro interno di particelle noto come “anello dell’alone”; un “anello principale” relativamente luminoso, ma estremamente sottile; e due larghi, spessi e deboli “anelli gossamer” esterni. Questi anelli esterni sono composti da materiale proveniente dalle lune Amalthea e Thebe e prendono il nome da queste lune (cioè “anello di Amalthea” e “anello di Thebe”).

Gli anelli principale e dell’alone consistono di polvere espulsa dalle lune Metis, Adrastea, e da altri corpi madre non osservati come risultato di impatti ad alta velocità. Gli scienziati credono che un anello potrebbe esistere anche intorno all’orbita della luna di Himalia, che potrebbe essere stato creato quando un’altra piccola luna si è scontrata con essa e ha causato l’espulsione di materiale dalla superficie.

Gli anelli di Saturno:

Gli anelli di Saturno, nel frattempo, sono noti da secoli. Anche se Galileo Galilei fu la prima persona a osservare gli anelli di Saturno nel 1610, non aveva un telescopio abbastanza potente per discernere la loro vera natura. Fu solo nel 1655 che Christiaan Huygens, matematico e scienziato olandese, divenne la prima persona a descriverli come un disco che circonda il pianeta.

Le osservazioni successive, che includevano studi spettroscopici alla fine del XIX secolo, hanno confermato che sono composti da anelli più piccoli, ognuno dei quali è composto da minuscole particelle che orbitano intorno a Saturno. Queste particelle hanno dimensioni che vanno dai micrometri ai metri che formano ciuffi in orbita attorno al pianeta, e che sono composti quasi interamente da ghiaccio d’acqua contaminato da polvere e sostanze chimiche.

In totale, Saturno ha un sistema di 12 anelli con 2 divisioni. Ha il sistema di anelli più esteso di qualsiasi pianeta del nostro sistema solare. Gli anelli hanno numerosi vuoti dove la densità delle particelle scende bruscamente. In alcuni casi, questo è dovuto al fatto che le lune di Saturno sono incorporate al loro interno, il che causa risonanze orbitali destabilizzanti.

Tuttavia, all’interno dell’anello di Titano e dell’anello G, la risonanza orbitale con le lune di Saturno ha un’influenza stabilizzante. Ben oltre gli anelli principali si trova l’anello Phoebe, che è inclinato di 27 gradi rispetto agli altri anelli e, come Phoebe, orbita in modo retrogrado.

Gli anelli di Urano:

Si pensa che gli anelli di Urano siano relativamente giovani, non più di 600 milioni di anni. Si ritiene che abbiano avuto origine dalla frammentazione per collisione di un certo numero di lune che una volta esistevano intorno al pianeta. Dopo la collisione, le lune si sono probabilmente frantumate in numerose particelle, che sono sopravvissute come anelli stretti e otticamente densi solo in zone strettamente confinate di massima stabilità.

Urano ha 13 anelli che sono stati osservati finora. Sono tutti molto deboli, la maggior parte è opaca e larga solo pochi chilometri. Il sistema di anelli consiste principalmente di grandi corpi da 0,2 a 20 m di diametro. Alcuni anelli sono otticamente sottili e sono fatti di piccole particelle di polvere, il che li rende difficili da osservare con i telescopi terrestri.

Gli anelli di Nettuno:

Gli anelli di Nettuno sono stati scoperti solo nel 1989, quando la sonda spaziale Voyager 2 ha condotto un flyby del pianeta. Sono stati osservati sei anelli nel sistema, che sono meglio descritti come deboli e tenui. Gli anelli sono molto scuri, e sono probabilmente composti da composti organici elaborati dalle radiazioni, simili a quelli trovati negli anelli di Urano. Proprio come Urano e Saturno, quattro delle lune di Nettuno orbitano all’interno del sistema di anelli.

Altri corpi:

Nel 2008, è stato suggerito che gli effetti magnetici intorno alla luna saturniana di Rhea possono indicare che essa ha un proprio sistema di anelli. Tuttavia, uno studio successivo ha indicato che le osservazioni ottenute dalla missione Cassini suggerivano che qualche altro meccanismo era responsabile degli effetti magnetici.

Anni prima che la sonda New Horizons visitasse il sistema, gli astronomi hanno ipotizzato che anche Plutone potesse avere un sistema di anelli. Tuttavia, dopo aver condotto il suo storico flyby del sistema nel luglio del 2015, la sonda New Horizons non ha trovato alcuna prova di un sistema di anelli. Mentre il pianeta nano aveva molti satelliti oltre al più grande (Caronte), i detriti intorno al pianeta non si sono coalizzati in anelli, come era stato teorizzato.

Il pianeta minore di Chariklo – un asteroide che orbita intorno al Sole tra Saturno e Urano – ha anche due anelli che gli orbitano intorno. Questi sono forse dovuti a una collisione che ha causato la formazione di una catena di detriti in orbita attorno ad esso. L’annuncio di questi anelli è stato fatto il 26 marzo del 2014, e si basava su osservazioni fatte durante un’occultazione stellare il 3 giugno 2013.

Questo è stato seguito da scoperte fatte nel 2015 che indicavano che 2006 Chirone – un altro grande Centauro – potrebbe avere un anello proprio. Questo ha portato a ulteriori speculazioni che ci potrebbero essere molti pianeti minori nel nostro sistema solare che hanno un sistema di anelli.

In breve, quattro pianeti nel nostro sistema solare hanno sistemi di anelli intricati, così come il pianeta minore Chariklo, e forse anche molti altri oggetti più piccoli. In questo senso, i sistemi di anelli sembrano essere molto più comuni nel nostro sistema solare di quanto si pensasse in precedenza.

Abbiamo scritto molti articoli sui pianeti con anelli per Universe Today. Qui c’è un articolo sulla composizione degli anelli di Saturno, e qui c’è un articolo sui pianeti con anelli.

Se vuoi maggiori informazioni sui pianeti, guarda la pagina di esplorazione del Sistema Solare della NASA, e qui c’è un link al Simulatore del Sistema Solare della NASA.

Abbiamo anche registrato una serie di episodi di Astronomy Cast su ogni pianeta del Sistema Solare. Inizia qui, Episodio 49: Mercurio.