Il 25 giugno 2023, il telescopio spaziale James Webb della NASA si è rivolto al famoso mondo inanellato Saturno per le sue prime osservazioni del pianeta nel vicino infrarosso. Le immagini iniziali della NIRCam (Near-Infrared Camera) di Webb stanno già affascinando i ricercatori.
Lo stesso Saturno appare estremamente scuro a questa lunghezza d’onda infrarossa osservata dal telescopio, poiché il gas metano assorbe quasi tutta la luce solare che cade sull’atmosfera. Tuttavia, gli anelli ghiacciati rimangono relativamente luminosi, portando all’aspetto insolito di Saturno nell’immagine di Webb.
Questa immagine è stata scattata come parte del programma Webb Guaranteed Time Observation 1247 . Il programma includeva diverse esposizioni molto profonde di Saturno, progettate per testare la capacità del telescopio di rilevare deboli lune attorno al pianeta e i suoi anelli luminosi. Qualsiasi luna scoperta di recente potrebbe aiutare gli scienziati a mettere insieme un quadro più completo dell’attuale sistema di Saturno, così come del suo passato.
Questa nuova immagine di Saturno mostra chiaramente i dettagli all’interno del sistema di anelli del pianeta, insieme a molte delle lune del pianeta: Dione, Encelado e Teti. Ulteriori esposizioni più profonde (non mostrate qui) consentiranno al team di sondare alcuni degli anelli più deboli del pianeta, non visibili in questa immagine, tra cui il sottile anello G e l’anello E diffuso. Gli anelli di Saturno sono costituiti da una serie di frammenti rocciosi e ghiacciati: le dimensioni delle particelle variano da più piccole di un granello di sabbia a poche grandi come le montagne sulla Terra. I ricercatori hanno recentemente utilizzato Webb per esplorare Encelado e hanno trovato un grande pennacchio che esce dal polo meridionale della luna che contiene sia particelle che abbondanti quantità di vapore acqueo: questo pennacchio alimenta l’anello E di Saturno.
Anche l’atmosfera di Saturno mostra dettagli sorprendenti e inaspettati. Sebbene la sonda Cassini abbia osservato l’atmosfera con maggiore chiarezza, questa è la prima volta che l’atmosfera del pianeta è stata vista con questa chiarezza a questa particolare lunghezza d’onda (3,23 micron), che è unica per Webb. Le strutture grandi, scure e diffuse nell’emisfero settentrionale non seguono le linee di latitudine del pianeta, quindi a questa immagine manca il familiare aspetto a strisce che si vede tipicamente dagli strati atmosferici più profondi di Saturno. La irregolarità ricorda le onde planetarie su larga scala negli aerosol stratosferici in alto sopra le nuvole principali, potenzialmente simili a quelle viste nelle prime osservazioni Webb NIRCam di Giove .
Quando si confrontano i poli nord e sud del pianeta in questa immagine, le differenze nell’aspetto sono tipiche dei noti cambiamenti stagionali su Saturno. Ad esempio, Saturno sta attualmente vivendo l’estate settentrionale, con l’emisfero meridionale che emerge dall’oscurità alla fine di un inverno. Tuttavia, il polo nord è particolarmente scuro, forse a causa di un processo stagionale sconosciuto che interessa in particolare gli aerosol polari. Un piccolo accenno di schiarimento verso il bordo del disco di Saturno potrebbe essere dovuto alla fluorescenza del metano ad alta quota (il processo di emissione di luce dopo aver assorbito luce), emissione dallo ione triidrogeno (H 3 + ) nella ionosfera , o entrambi; la spettroscopia di Webb potrebbe aiutare a confermarlo.
Missioni come Pioneer 11, Voyagers 1 e 2 della NASA, la sonda Cassini e il telescopio spaziale Hubble hanno seguito l’atmosfera e gli anelli di Saturno per molti decenni. Queste osservazioni di Webb sono solo un accenno a ciò che questo osservatorio aggiungerà alla storia di Saturno nei prossimi anni mentre il team scientifico approfondisce i dati per preparare risultati sottoposti a revisione paritaria.
Crediti scientifici
NASA, ESA, CSA, STScI, Matt Tiscareno (SETI Institute), Matt Hedman (University of Idaho), Maryame El Moutamid (Cornell University), Mark Showalter (SETI Institute), Leigh Fletcher (University of Leicester), Heidi Hammel (AURA )
Crediti per l’elaborazione delle immagini
J. DePasquale (STScI)
Riguardo agli Autori
- Heidi B. Hammel è una scienziata interdisciplinare di Webb che guida le osservazioni del tempo garantito del ciclo 1 (GTO) di Webb del sistema solare. È vicepresidente per la scienza presso l’Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) a Washington, DC
- Leigh Fletcher è professore di scienze planetarie all’Università di Leicester in Inghilterra. Leigh è il ricercatore principale di molti dei programmi di osservazione del tempo garantito di Webb, incluso il programma 1247 evidenziato qui.
- Matt Tiscareno è Senior Research Scientist presso il SETI Institute, in California, dove studia le dinamiche dei sistemi planetari, compresi gli anelli planetari. È un membro integrante del team Webb Guaranteed Time Observation per lo studio di Saturno.
Versione non annotata dell’immagine:
Fonte: https://blogs.nasa.gov/webb/2023/06/30/saturns-rings-shine-in-webbs-observations-of-ringed-planet/
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