Il fenomeno non è mai stato visto prima nel Sistema Solare. È un'interazione inaspettata tra Saturno e i suoi anelli che potenzialmente potrebbe aiutare a identificare altri pianeti con anelli in orbita attorno ad altre stelle.
La prova rivelatrice è un eccesso di radiazione ultravioletta, vista come una linea spettrale di idrogeno caldo nell'atmosfera di Saturno.

Quattro decenni di dati sulla luce ultravioletta (UV) coprono più cicli solari. Pertanto aiutano gli astronomi a studiare gli effetti stagionali del Sole su Saturno e hanno dimostrato che la radiazione UV non è dipendente dall'andamento della nostra stella.
"In qualsiasi momento, in qualsiasi posizione del pianeta, possiamo seguire il livello di radiazione UV", ha affermato Lotfi Ben-Jaffel dell'Istituto di astrofisica di Parigi e del Lunar & Planetary Laboratory, University of Arizona, autore di un articolo pubblicato il 30 marzo sul Planetary Science Journal. E ciò indica la costante "pioggia di ghiaccio" dagli anelli di Saturno come la spiegazione migliore.
"Siamo solo all'inizio della caratterizzazione di questo effetto sull'atmosfera superiore di un pianeta. Alla fine vogliamo ottenere un approccio globale che produca una vera firma sulle atmosfere su mondi distanti. Uno degli obiettivi di questo studio è quello di applicare i risultati ai pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Una ricerca di 'exo-anelli'".

La spiegazione più probabile

La spiegazione più plausibile è che le particelle degli anelli ghiacciati, piovendo sull'atmosfera di Saturno, causino questo riscaldamento. Ciò potrebbe essere dovuto all'impatto di micrometeoriti, bombardamento di particelle di vento solare, radiazione solare ultravioletta o forze elettromagnetiche che raccolgono polvere caricata elettricamente. Il tutto sotto l'influenza del campo gravitazionale di Saturno che attira le particelle nel pianeta. D'altra parte, quando la sonda Cassini della NASA si è tuffata nell'atmosfera di Saturno alla fine della sua missione nel 2017, ha misurato i costituenti atmosferici e ha confermato che molte particelle stanno cadendo dagli anelli.

"Sebbene la lenta disintegrazione degli anelli sia ben nota, la sua influenza sull'idrogeno atomico del pianeta è una sorpresa. Dalla sonda Cassini, sapevamo già dell'influenza degli anelli. Tuttavia, non sapevamo nulla del contenuto di idrogeno atomico", ha affermato Ben-Jaffel.
"Tutto è guidato da particelle degli anelli che precipitano nell'atmosfera a latitudini specifiche. Modificano l'atmosfera superiore, cambiando la composizione", ha detto Ben-Jaffel. "E poi ci sono anche processi di collisione con i gas atmosferici che probabilmente stanno riscaldando l'atmosfera a una specifica altitudine".

Archivi preziosi

Per giungere a tale conclusione, Ben-Jaffel ha messo insieme i dati di archivio sulla luce ultravioletta di quattro missioni che hanno studiato Saturno. Ciò include le osservazioni delle due sonde Voyager della NASA che hanno sorvolato Saturno negli anni '80 del secolo scorso e hanno misurato l'eccesso di UV. A quel tempo, gli astronomi liquidarono le misurazioni come rumore nei rivelatori. La missione Cassini, arrivata su Saturno nel 2004, ha raccolto dati UV sull'atmosfera per diversi anni. Ulteriori dati provenivano da Hubble e dall'International Ultraviolet Explorer, che è stato lanciato nel 1978 ed è rimasto in servizio per 18 anni.

La chiave per assemblare il puzzle è stato proprio lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) di Hubble. Le sue osservazioni di precisione di Saturno sono state utilizzate per calibrare i dati UV d'archivio.
"Quando tutto è stato calibrato, abbiamo visto chiaramente che gli spettri sono coerenti in tutte le missioni. Ciò è stato possibile perché abbiamo lo stesso punto di riferimento, da Hubble, sul tasso di trasferimento di energia dall'atmosfera misurato nel corso di decenni", ha detto Ben-Jaffel. "È stata davvero una sorpresa per me. Appena ho tracciato insieme i diversi dati di distribuzione della luce, ho capito, wow, è la stessa cosa".