SATURNO

Caratteristiche generali
Confronto tra le dimensioni di Saturno e della Terra. È il sesto pianeta del Sistema Solare, orbita in 29.458 anni attorno al Sole ad una distanza media di 1.427 miliardi di km, su un'orbita inclinata di 2.48446o sull'eclittica e con una eccentricità di 0.0541506, le distanze dal Sole all'afelio e al perielio differiscono di 155.000.000 km. Per dimensioni è il secondo pianeta del Sistema Solare, dopo Giove; come questo è un gigante gassoso, di massa pari a 5.6846 x 1026 kg, cioè 95.181 volte quella della Terra e meno di 1/3 di quella di Giove, ed ha un volume 744 volte maggiore del terrestre, solo di poco inferiore a quello di Giove. Saturno ha un periodo di rotazione medio di 10 ore 47 minuti e 6 secondi ed il suo asse di rotazione è inclinato di 26.731o sul suo piano orbitale, implicando così la presenza di un ciclo stagionale, come la Terra e Marte, anche se qui le stagioni sono molto più lunghe.
Conosciuto fin dall'antichità venne chiamato col nome del dio romano dell'agricoltura, marito della dea del raccolto Opi, nota anche come Rea, e padre fra gli altri di Cerere, Giove, Nettuno e Ade; spesso viene identificato con la divinità greca Crono, il dio del tempo che divorava i propri figli.
Solo dopo il 1970 lo si è cominciato a conoscere un pò meglio, insieme al suo complicato sistema di anelli e di satelliti , grazie alle sonde Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981), Cassini Huygens (2004-...) ed al Telescopio Spaziale Hubble; in particolare si è visto che è il pianeta con il maggior numero di satelliti, si parla di oltre 90 anche se sono solo 63 quelli ufficiali.
Oltre ai satelliti anche Saturno possiede degli asteroidi che intersecano la sua orbita, avendo il perielio all'interno dell'orbita del pianeta e l'afelio all'esterno, e che sono chiamati, dal termine greco cronos, asteroidi cronosecanti; tra di essi ci sono: 2060 Chiron, che è anche uranosecante, 5145 Pholus, sia uranosecante che poseidosecante, 5335 Damocles, capostipide della classe degli asteroidi Damocloidi, 8405 Asbolus , 20461 Dioretsa, il primo asteroide con orbita retrograda osservato e il cui nome è la parola inglese asteroid scritta al contrario, 52872 Okyrhoe, (65407) 2002 RP120, probabile Damocloide e che appartiene al disco diffuso. A questo gruppo appartengono anche asteroidi che rasentano l'orbita del pianeta esternamente o internamente, come 944 Hidalgo, che interseca anche l'orbita di Giove, quindi è anche zenosecante, e che pur risiedendo per la maggior parte del tempo vicino alla fascia principale non ne fa parte; pur essendo stato scoperto nel 1920 è considerato un "oggetto inusuale", di circa 38 km di diametro ed ha il periodo orbitale più lungo di tutti gli asteroidi della fascia principale, 13,77 anni.
Gran parte degli asteroidi cronosecanti sono classificati come Centauri.

Particolarità
Per secoli Saturno è stato chiamato il "Signore degli anelli", in quanto si riteneva che fosse l'unico pianeta a possedere degli anelli planetari, all'inizio del XXI secolo si sa che la presenza di anelli non è una peculiarità di tale pianeta che però ne ha tante altre, legate soprattutto alla "fluidità" della materia di cui è composto. Ad esempio è l'unico pianeta del Sistema Solare ad avere una densità media inferiore a quella dell'acqua: 0.69 g/cm3: si dice che potrebbe galleggiare sopra un immenso oceano; in realtà la densità è molto bassa nell'atmosfera, mentre all'interno del pianeta è superiore a quella dell'acqua. Foto dell'ottobre 1996 presa dal telescopio Hubble; gli anelli sono di taglio.
A causa della sua fluidità e della rapida rotazione, Saturno presenta il più forte rigonfiamento equatoriale del Sistema Solare: i diametri equatoriali e quelli polari differiscono di quasi il 10%, 120.536 km contro 110.466 km.
Oltre a ciò il suo periodo di rotazione non è rigido, ma varia a seconda della quota e della latitudine; per la quota considerando le regioni equatoriali, che ruotano in 10h 14m 00s, si è rilevato che gli strati superiori del pianeta impiegano circa 10.233 ore a compiere un giro completo, mentre nucleo e mantello ruotano in circa 10.675 ore. Saturno, come Giove, è una radiosorgente che emette impulsi di lunghezza d'onda variabile, da un centinaio di metri a qualche chilometro, con periodicità di 10h 39.4m; prima del marzo 2007 si pensava che le emissioni fossero legate al periodo di rotazione del pianeta, si è scoperto che invece sono legate ai movimenti convettivi del disco di plasma che circonda Saturno e che si trova all'interno del suo campo magnetico. La variazione di periodo degli impulsi potrebbe essere causata dai geyser del satellite Encelado, il cui vapore d'acqua messo in orbita attorno al pianeta si potrebbe caricare elettricamente rallentando la propria rotazione rispetto a quella del pianeta stesso.

Anelli
Saturno fotografato dalla Cassini e filmato in cui si vedono le variazioni di luminositÓ degli anelli al variare della loro inclinazione rispetto all'osservatore Gli anelli furono scoperti da Huygens nel 1655, anche se il primo a notarli fu Galileo nel 1610, che li scambiò per delle lune, in quanto riflettono la luce solare più del pianeta e contribuiscono in modo rilevante allo splendore complessivo del sistema, splendore che raddoppia quando gli anelli sono alla massima inclinazione. Il loro albedo varia infatti da 0.2 a 0.6. Tali anelli orbitano attorno al pianeta sul suo piano equatoriale organizzati in un anello piatto, e quindi in generale li vediamo inclinati. Al loro interno ondulazioni e accumuli di materia di densità variabili, probabilmente a causa del gran numero di satelliti presenti, sia internamente che esternamente ad essi, che producono a breve o a lungo termine delle pertutrbazioni sulle particelle degli anelli, addirittura alcuni anelli sono in risonanza con i cosiddetti satelliti pastore; spesso vi appaiono delle disomogeneità radiali, che si pensa siano dovute al campo magnetico del pianeta.
Grazie alle sonde Voyager e Cassini si è visto che il sistema di anelli si estende da 6600 km dalla superficie del pianeta, fino ad una distanza di 120.000 km, che sono tutti estremamente sottili, essendo lo spessore medio di 3 km; essi sono composti da milioni di particelle orbitanti attorno al piano equatoriale del pianeta indipendentemente l'una dall'altra; ciò ha confermato la teoria "granulare" degli anelli, dimostrata teoricamente da Maxwell nel 1859. Le particelle hanno dimensioni variabili, da quella di un granello di sabbia ad un diametro, inferiore di poco al chilometro, sono composte per oltre il 99% di ghiaccio d'acqua, con delle impurità di silicati e di ossido di ferro.
Dai dati presi dalla sonda Cassini a metà del 2007 si è potuto affermare che gli anelli posseggono una loro atmosfera molto rarefatta, indipendente da quella del pianeta: se venisse condensata al posto degli anelli avrebbe lo spessore di 1 atomo; tale atmosfera è composta da ossigeno molecolare (O2) e idrogeno H2, prodotti quando la luce solare ultravioletta interagisce con le particelle.
Disegno che mostra una possibile aggregazione di particelle di ghiaccio che costituiscono gli anelli
Foto della sonda Cassini del ettembre 2005 in cui si vede l'eclisse del Sole da parte di Saturno Nell'atmosfera è presente anche una certa percentuale del gruppo ossidrile OH, dovuto al bombardamento delle particelle contenenti molecole di acqua da parte di ioni provenienti dal satellite Encelado. Tale atmosfera è stata rilevata successivamente anche da Terra, grazie allo Space Telescope.
Il 6 ottobre
Saturno non è il solo pianeta gigante fornito di sistema ad anelli, ma negli altri pianeti non è così articolato; gli anelli di Saturno sono infatti suddivisi in 7 zone, da A a G (in ordine alfabetico inverso se si considera la data di scoperta, in ordine sparso se si considera la distanza dal pianeta), separate da zone quasi vuote, dette divisioni.
Anello D si estende per 6.600 km, da 66.000 km a 72.600 km dal centro del pianeta; pur essendo il più vicino al pianeta è totalmente staccato da Saturno, che lo nasconde con la sua luminosità. È molto tenue e diffuso e sembra sia costituito da frammenti ghiacciati, forse prodotti da collisioni tra particelle più grandi, che, rallentate dall'atmosfera del pianeta, si sono stabilizzate su questa orbita. Nel 1980 la sonda Voyager 1 scoprì che era suddiviso in 3 anelli: D68, il più vicino a Saturno, D72 e D73; la sonda Cassini ha ha trovato che nei 25 anni successivi l'anello D72 è diventato più debole e che si è avvicinato a Saturno di 200 km. Struttura dell'anello D, in alto si vede uno spicchio del pi¨ brillante anello C
Foto di alcuni degli anelli di Saturno
Foto dell'anello B e delle macchie scure (spokes) presenti su esso
La divisione di Enke con il sottilissimo anello
La divisione di Keeler con all'interno la luna Dafni
Foto degli anelli D, C, B, e A, fino alla Divisione di Roche; i colori sono quelli veri
Foto della Divisione di Roche con all'interno il satellite Atlante. In basso a sinistra si vedono le divisioni di Enke e di Keeler
Immagine dell'anello F e dei satelliti Prometeo e Pandora (al suo interno) che lo delimitano
Foto dell'anello F e dettaglio di una delle perturbazioni dovute alle lune
Gli anelli di Giano-Epimeteo, G, Pallene ed E
Immagine dell'anello G
Le imkmagini prese dal telescopio infrarosso Spitzer
Divisione di
Guerin
spazio vuoto che si estende per 1.200 km, da 72.600 km a 73.800 km dal centro del pianeta, .
Anello C si estende per 17.500 km, da 73.800 km a 92.000 km dal centro del pianeta e quando venne scoperto, nel 1850, venne chiamato anello "crespato" in quanto sembrava composto di materiale più scuro di quello degli anelli A e B. Pur essendo esteso è poco visibile, viene anche chiamato anello di garza, in quanto le particelle che lo costituiscono riflettono poco la luce che giunge dal Sole, inoltre presenta una struttura simile a quella di un "disco in vinile microsolco", è infatti composto da tanti microanelli indipendenti. Al suo interno sono state trovate varie divisioni, tra cui la Separazione di Colombo, che si trova a 77.800 km dal centro del pianeta e si estende per 100 km, e la divisione di Maxwell, che si trova a 87.500 km dal centro di Saturno e si estende per 270 km; all'interno di tali divisioni si trovano dei sottili anelli eccentrici, come ad esempio l'anellino di Titano, nella Separazione di Colombo e in risonanza orbitale 1:1 con Titano, e l'anellino di Maxwell, simile all'anello Epsilon di Urano, il più brillante. È separato dall'anello successivo dalla divisione di Lyot.
Anello B si estende per 25.500 km, da 92.000 km a 117.500 km dal centro del pianeta; ha una struttura a "microsolco" simile a quella dell'anello C, pur essendo molto più esteso e vistoso in quanto le sue particelle sono opache alla luce e la riflettono. Ci sono delle regioni dell'anello in cui la densità delle polveri è maggiore, conferendogli un aspetto a raggiera; inoltre alcuni degli anelli minori presentano un'orbita eccentrica. Al suo interno sono presenti dei fenomeni periodici, infatti nelle immagini prese fin dalla sonda Voyager2 sono state viste delle "macchie", dette spokes, che appaiono la mattina e spariscono la sera, si suppone siano delle tempeste di polveri originate dagli urti delle particelle che hanno velocità diverse; sembrerebbero legati alle stagioni in quanto scompaiono nel periodo da metà inverno a metà estate e riappaiono vicino agli equinozi.
Divisione di
Cassini
si estende per 4.700 km, da 117.500 km a 122.200 km dal centro del pianeta; è la più grande e venne scoperta nel 1675 da Giandomenico Cassini; in realtà non è una zona vuota, in quanto un po' di materia è presente, ma riflette poco la luce che riceve; quando nel luglio 2004 la sonda Cassini, ha attraversato tale divisione i sensori hanno rilevato più di 100.000 microimpatti. Ormai è certo che tale divisione sia dovuta alle perturbazioni legate alla risonanza orbitale delle particelle con il satellite Mimas; infatti una particella che si muove nella divisione di Cassini ha un periodo pari alla metà di quello di Mimas, quindi verrebbe, nel tempo, "espulsa" dalla divisione. All'interno della Divisione Cassini esiste la Separazione di Huygens, una zona più scura che si trova a 117.680 km dal centro del pianeta e si estende per 285-440 km; al suo interno è presente uno stretto anello, detto anellino di Huygens.
Anello A si estende per 14.600 km, da 122.200 km a 136.800 km dal centro del pianeta e anche lui presenta la struttura a microsolco; è stato il primo ad essere scoperto, nel 1655 da Huygens essendo il più brillante di tutto il sistema. Anche tale anello è in risonanza orbitale con dei satelliti, cosa che porta alla creazione di onde di densità a spirale e che si possono descrivere con la stessa teoria delle braccia a spirali delle galassie; in particolare è in risonanza 7:6 con Giano ed Epimeteo. All'interno dell'anello sono state scoperte due divisioni, relativamente povere di materiale, che devono la propria esistenza alle perturbazioni di tipo gravitazionale prodotte dai satelliti pastore presenti in esse. La prima, la divisione di Encke, si trova a 133.570 km dal centro del pianeta è dovuta alla presenza del satellite Pan e si estende per 325 km; nei primi anni del 2000, durante la missione spaziale della sonda Cassini, è stato individuato un piccolo e sottilissimo anello all'interno della divisione. La seconda divisione, la Divisione di Keeler, si trova a 136.530 km dal centro del pianeta, è dovuta alla presenza del satellite Dafni e si estende per 35 km.
Divisione di Roche si trova a 136.780 km dal centro del pianeta, subito all'esterno della Separazione di Keeler, e si estende per 2.600 km; separa l'anello A dall'anello F. Come per la divisione di Cassini non si tratta di uno spazio vuoto, ma di una zona in cui la densità di materia è molto bassa ed è stato chiamato così in quanto è vicino al limite di Roche di Saturno. Al suo interno sono stati trovati due anelli sottili, in immagini prese dalla sonda Cassini; il primo, designato temporaneamente come R/2004 S1, è stato scoperto il 9 settembre 2004, si trova a 137.630 km dal centro del pianeta, lungo l'orbita del satellite Atlante e si suppone si estenda per 190 km. L'altro, denominato temporaneamente R/2004 S2, è stato scoperto nel 2005, si trova a 138.900 km dal centro del pianeta e si sospetta sia esteso 300 km.
Anello F è il primo degli anelli esterni e venne scoperto solo nel 1979, essendo infatti molto sottile è invisibile da Terra; si estende per 100 km, risulta formato da un anello e da una spirale che si "arena" su di esso; si trova a 140.180 km dal centro del pianeta. I satelliti pastore Prometeo e Pandora, "ripulendo" le zone interne ed esterne all'anello, sono i responsabili sia della sua esistenza che della sua complessa struttura, infatti le particelle dell'anello, sottoposte alle perturbazioni orbitali, si comportano in modo da formare ondulazioni e zone scure a forma di spina, anche se sembra che non ci sia perdita di materiale.
Anello di Giano-Epimeteo scoperto nel 2006, si trova nella zona occupata dalle orbite dei satelliti pastore coorbitanti Giano ed Epimeteo, a circa 151.000 km dal centro del pianeta, e sembra estendersi per 5000 km. probabilmente si è formato dalle particelle espulse dalla superfiice di tali satelliti a causa di impatti meteorici.
Anello G si estende per 8.000 km, da 165.800 km a 173.800 km dal centro del pianeta, è molto debole, ma più regolare ed uniforme degli altri, pur occupando una regione dominata dai satelliti coorbitanti Giano ed Epimeteo. Dagli studi effettuati dal 2006 in poi risulta che l'anello raccoglierebbe i resti di una luna del pianeta, che si sarebbero così disposti a causa dell'influenza gravitazionale di Saturno e del satellite Mimas.
Anelli degli Alcionidi si tratta di tre deboli anelli scoperti dalla sonda Cassini attorno ai satelliti Alcionidi, e che si sono formati dalle polveri espulse dai satelliti omonimi a causa di impatti di micrometeoriti; sono l'anello di Mentone, scoperto nel settembre 2006 ed in risonanza 14:15 con Mimas, l'anello di Antea, scoperto nel giugno 2007 ed in risonanza 10:11 con Mimas, e l'anello di Pallene, scoperto nel 2006.
Anello E si estende per circa 400.000 km, da 180.000 km a 480.000 km dal centro del pianeta, è estremamente esteso, dall'orbita di Mimas all'orbita di Rea, ma poco visibile, tranne nella zona corrispondente all'orbita del satellite Encelado, dove si nota una grande densità di materiale, avendo in questa zona uno spessore molto inferioriore che nel resto dell'anello. Dai modelli teorici risulta che tale anello è instabile su una scala temporale di circa 100.000 anni, ma, grazie alle osservazioni fatte dalla sonda Cassini nel 2006, è ormai certo che l'anello E viene continuamente rifornito di particelle dal fenomeno del criovulcanesimo presente su Encelado, a cui si sommano le particelle che vengono dalla superficie del satellite per erosione ed eiezione causate dalle collisioni con le micrometeoriti; si sospetta anche che sia a causa di tale fenomeno che l'anello si è formato e questo spiegherebbe il fatto che è costituito solo di particelle microscopiche.
Anello di Febe la sua scoperta è stata annunciata il 6 ottobre 2009 e si deve al telescopio spaziale infrarosso Spitzer; inizia a 5.95 milioni di chilometri dal pianeta, si estende fino ad una distanza di circa 13 milioni di kilometri ed ha uno spessore pari a circa 40 volte il diametro di Saturno.
È costituito da granelli microscopici di ghiaccio e pulviscolo, del diametro di circa 10 micron, che orbitano in modo retrogrado attorno a Saturno, inclinati di 27o rispetto agli altri anelli e al piano orbitale del pianeta, cioè come l'orbita della luna Febe, che ruota al suo interno, nello stesso verso.
Sembra si sia formato con i detriti derivanti dagli impatti di meteoriti e comete su Febe, inoltre tali particelle, "scontrandosi" con la luna Giapeto, che si muove di moto diretto, sembrano spiegare in parte la diversa colorazione dei due emisferi.
Non si sa ancora l'origine dei primi anelli, anche se probabilmente si sono formati nel periodo in cui è nato il pianeta; le ipotesi più accreditate sono due:
1. che si siano originati dal materiale che ha formato Saturno, in quanto a causa della sua grande velocità di rotazione, 10 km/s, parte del materiale potrebbe non essersi addensato, ma essere comunque rimasto legato al pianeta a causa della sua attrazione gravitazionale; non si riesce però a spiegare come mai Saturno sia riuscito ad "trattenere" una quantità di materia tanto superiore a quella degli altri tre pianeti giganti.
2. che si sono formati a seguito della distruzione di un satellite abbastanza grande, paragonabile a Mimas, entro il limite di Roche saturniano, a causa dello scontro con un asteroide o una cometa. Questa ipotesi sembra la più probabile essendo la massa totale degli anelli vicina a quella di Mimas.
Saturno con tutti i suoi anelli

Campo magnetico
Riproduzione della magnetosfera a toroide di Saturno Nel 1979, la sonda Pioner 11 confermò l'esistenza di un campo magnetico, il cui asse coincide con uno scarto di meno dell'1% con l'asse di rotazione; la sua presenza era già stata ipotizzata a causa della presenza di idrogeno metallico liquido all'interno del pianeta, che lo produce per effetto dinamo, e per la sua elevata velocità di rotazione. L'intensità fu in seguito misurata dalle Voyager e risultò essere 20 volte minore di quello di Giove, quindi, dell'ordine di quello terrestre.
Tale campo interagisce con il vento solare, generando una magnetosfera a forma di toroide di oltre 2 milioni di km di raggio, dimensioni intermedie tra quella di Giove e della Terra, contenente elettroni e nuclei atomici ionizzati.
A causa dell'interazione tra il campo magnetico ed alcuni satelliti è stata osservata tra Titano e Rea una nube composta di atomi di idrogeno, mentre tra Teti e Rea un disco di plasma composto da idrogeno e ioni di ossigeno, che ruota in sincronia con il campo magnetico di Saturno.
Le missioni Voyager per prime hanno rilevato delle aurore polari simili a quelle terrestri, causate dall'interazione tra la magnetosfera e la ionosfera, successivamente osservate anche dall'Hubble Space Telescope. Sono state viste delle aurore anche a media latitudine.
Foto fatta dall'Hubble il 26 gennaio 2007 di  un'aurora polare e montaggio delle foto prese il 24-26-28-30 gennaio 2007 dell'evoluzione della medesima.

Le fascie colorate dell'atmosfera come appaiono nel vicino infrarosso; si vede una macchia bianca denominata Dragone
Atmosfera
L'atmosfera di Saturno si stima sia spessa più di 1000 km. Come negli altri pianeti giganti, il suo inizio atmosfera viene fissato nello strato avente la pressione di 1 bar, a cui corrisponde su Saturno una temperatura di 134 K; aumentando la quota sia la pressione che la temperatura calano raggiungendo i valori di 100 K e 0.1 bar a 110 km. Al di sopra di questa quota inizia la mesosfera, dove la temperatura riprende a crescere. La composizione atmosferica è abbastanza diversa da quella di Giove, 96.3% idrogeno, 3.2% elio, 0.45% di metano, tracce infinitesime di etano, ammoniaca acetilene e fosfina; sono anche stati individuati dalle varie sonde composti come l'idruro di germanio e l'arsina che, prodotti in profondità, dove i valori di temperatura e pressione sono più elevati, conferiscono a Saturno la sua colorazione giallastra.
Come Giove l'atmosfera di Saturno presenta varie fasce colorate, anche se molto più deboli e larghe, soprattutto vicino all'equatore, dove si alternano fascie chiare e scure; le diverse colorazioni sono dovute alla composizione delle nubi, in quanto quelle più basse sono formate da solfuro di ammonio o acqua, mentre le più alte da cristalli di ammoniaca.
Probabilmente tali fascie sono più deboli e sfumate a causa della temperatura dell'alta atmosfera di Saturno, inferiore di circa 130 K, a quella di Giove, quindi il sistema nuvoloso si forma più in basso di quello gioviano.
Nelle immagini prese dalla sonda Cassini tra il 2007 e il 2008 si è visto che l'emisfero nord del pianeta appare con una colarazione blu, simile ad Urano; probabilmente ciò è dovuto allo scattering di Rayleigh e fino ad ora non lo si era visto da Terra in quanto gli anelli lo nascondevano.
Già le sonde Voyager rilevarono la presenza, soprattutto alle alte latitudini, di venti fortissimi, che vicino all'equatore raggiungono anche i 1800 km/h e di cicloni, detti anche macchie, distribuiti in maniera uniforme nei due emisferi.
Una possibile spiegazione della longevità di alcuni cicloni è che siano collegati ad un sistema di fenomeni molto più profondo e stabile, che si sviluppa in verticale, in grado di resistere alle perturbazioni.
Nel 1990 il telescopio spaziale Hubble ha osservato un'enorme macchia vicino all'equatore che sembra apparire e scomparire con un ciclo quasi trentennale, in quanto se ne hanno notizie negli anni 1876, 1903, 1933 e 1960; essa dovrebbe riapparire attorno al 2020.
Foto della Cassini dell'emisfero nord bluastro; si vedono gli anelli, grigi, e la luna Mimas.
Foto e animazione, ottenuta montando varie immagini, del gorgo presente al polo sud. Negli ultimi anni del XX secolo è stata vista una grande nube ovale rossa, nota anche come "Macchia di Anna", posta a 55░ sotto l'equatore di dimensioni di 5000x3000 km, analoga alla Grande Macchia Rossa di Giove; il suo colore rosso ha fatto pensare che in essa fosse presente del fosforo.
Nelle immagini infrarosse del pianeta prese all'inizio di questo secolo, si è visto che Saturno possiede al polo sud un vortice relativamente caldo, avendo una temperatura di -122 oC invece di -185 oC; alcuni pensano che si tratti dell'occhio del ciclone osservato dalla sonda Cassini nel 2006; sia il ciclone che il vortice sono fenomeni unici in tutto il Sistema Solare. Animazione della rotazione delle onde esagonali presenti al polo nord, ottenuta montando le immagini prese dalla sonda Cassini.
Nel 2006 la sonda Cassini ha confermato l'esistenza attorno al polo nord di una nube a onde esagonali già osservata dalle sonde Voyager, che giunge fino a 78o di latitudine; ogni lato dell'esagono più esterno misura circa 13.800 km e l'intera struttura ruota con un periodo di 10h 39m 24s, lo stesso periodo delle emissioni radio del pianeta e quello assunto per la rotazione del suo nucleo interno. Questo sistema nuvoloso si sposta rigidamente in longitudine in modo diverso dalle altre strutture nuvolose visibili; si ritiene si tratti di un insieme di onde atmosferiche stazionarie.

Struttura interna
Saturno ha una struttura e una composizione chimica globale simile a quella di Giove (82% di H, 17% di He). Come per tutti i pianeti gassosi per Saturno non si può parlare di una vera superficie planetaria; lo si può considerare suddiviso in strati, dei quali l'atmosfera di idrogeno molecolare ed elio è il più esterno; a quote più basse l'atmosfera si trasforma gradualmente in un oceano liquido di idrogeno molecolare ed elio; al di sotto di esso si trova un strato di idrogeno metallico liquido, spesso 0.2-0.5 raggi planetari, con una temperatura di circa 20.000 K e una pressione di 3 milioni di atmosfere.
Struttura interna di Saturno. Come supposto dopo le osservazioni delle sonde Voyager, al centro si trova un nucleo roccioso di silicati e ghiaccio, di circa 0.1 raggi planetari (le dimensioni della Terra), dove la temperatura raggiunge 11.000 K e la pressione 8 milioni di atmosfere.
Come Giove anche Saturno emette nello spazio più energia di quella che riceve dal Sole, circa 2.5 volte, ma il meccanismo di lenta compressione gravitazionale di Kelvin-Helmholtz da solo non spiega il fenomeno, si pensa che l'elio potrebbe spiegarlo.
Infatti, essendo l'elio più pesante dell'idrogeno sprofonda nell'oceano liquido liberando calore, che per convezione migra fino all'atmosfera, per poi sfuggire nello spazio; così si spiegherebbe anche la scarsa abbondanza di elio rilevata nell'atmosfera.

 

Tabella riassuntiva sul Sistema Solare

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© Loretta Solmi, 2011        Adapted For The Hell Dragon Web Site