Le sonde Voyager I e II – parte 2

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Appuntamento con Saturno, i suoi anelli e i suoi satelliti

Come abbiamo visto nel precedente appuntamento, grazie all’aiuto gravitazionale di Giove, Saturno venne raggiunto il 12 novembre 1980 dalla Voyager I (dopo un bel viaggio che potete seguire nella simulazione 3D) e successivamente l’anno dopo, il 25 agosto del 1981 dalla II (foto a fianco). Ovviamente anche in questa occasione le sonde hanno iniziato a studiare questo mini sistema solare alcuni mesi prima e hanno continuato anche dopo l’incontro ravvicinato, visto che non era previsto di farle inserire in orbita.

Abituati alle stupende foto che la sonda Cassini ci fornisce quotidianamente, guardiamo queste foto con simpatia ed occhio critico: nella foto a fianco vediamo il bellissimo spettacolo apparso agli occhi elettronici delle sonde durante il passaggio ad alta velocità nei pressi degli anelli, mentre in questa vediamo un primo piano delle caratteristiche formazioni scure (speckle) che si incontrano più volte negli anelli e che fino ad allora non erano mai state osservate dalla Terra.

Ricordo di aver visto quest’altra foto tra quelle pubblicate dalla rivista americana e di essere sobbalzato sulla sedia così come avevano fatto tutti gli scienziati della NASA: l’Anello F si presentava alla vista come “braided”, la parola con cui indicavano questo l’effetto, e cioè “come una treccia di capelli”… Inspiegabilmente questo anello aveva un andamento a treccia (apparentemente tridimensionale) contro ogni logica e legge gravitazionale.

Solo negli ultimi anni, grazie alle foto della sonda Cassini si è scoperto che queste trecce sono in realtà distorsioni delle particelle dell’anello, indotte dall’attrazione gravitazionale del satellite pastore Prometeo che ne perturba l’andamento nel corso della sua orbita intorno al pianeta. Tra l’altro questo satellite e l’altro pastore Pandora furono scoperti proprio dai tecnici della NASA analizzando la miriade di foto che stavano arrivando dalla sonda…

Dalla sonda I inoltre era stato tra l’altro ripreso un ottimo primo piano (a fianco) del satellite Mimas e del suo enorme cratere Herschel che ne caratterizza la superficie butterata da una miriade di piccoli crateri. Altre foto, tra le migliaia ricevute, riguardano gli altri satelliti principali: Encelado, Teti e Dione. Dalla sonda II inoltre vediamo altri bei primi piani dei satelliti Giapeto e Titano: se le paragoniamo ancora con le foto della sonda Cassini, ovviamente le foto delle Voyager appaiono di bassa risoluzione.

Il viaggio continua: ecco Urano, con i suoi satelliti e gli anelli

Come potete vedere nel simulatore 3D, mentre la Voyager I a seguito dell’incontro con Saturno viene scagliata lontano verso gli spazi siderali, viceversa la traiettoria della numero II viene sapientemente modificata da un GA per dirigerla verso pianeti che finora non erano mai stati osservati così da vicino. Urano però non è dietro l’angolo: alla sonda ci sono voluti quasi 5 anni per raggiungere quest’altro gigante. Nel simulatore ci vuole parecchio prima che appaia la fatidica scritta “Gravity Assist”.

Potete ben immaginare l’aspettativa che si era creata in tutto questo tempo! Però nel frattempo i PC cominciavano ad essere presenti nelle scrivanie degli uffici ed anche in casa: allora a fianco dei PC IBM “originali” (ma costosissimi!) iniziavano a vedersi i cosiddetti “compatibili”, dei cloni realizzati nel lontano oriente, decisamente meno costosi e in alcuni casi ben più performanti. Internet però era ancora appannaggio di pochi ed allora l’unica risorsa erano ancora una volta le riviste, che però non potevano dare le notizie in modo così immediato, come siamo abituati oggigiorno con internet: di solito un ritardo di un mese era quanto di meglio ci si potesse aspettare, ma non era certo colpa degli editori…

Il 24 gennaio 1986 (puntualissima rispetto allo scheduling!) la voyager II è arrivata per la prima volta dunque nei pressi di Urano, schiudendo così alla vista nuovi mondi, ognuno con nuove caratteristiche, alcune delle quali nettamente inattese! In effetti però il pianeta Urano non è così ricco di particolari come Giove e Saturno: una coltre di nubi azzurro-verdoline e qualche raro particolare è quanto si è potuto ottenere dalla sonda (figura a fianco): sono stati confermati gli anelli, scoperti fotograficamente una decina di anni prima, molto differenti da quelli di Saturno e più simili a quelli di Giove. Anche in questo caso sono stati scoperti alcuni satelliti pastore: nella foto vediamo l’anello ε con i suoi satelliti che nel frattempo hanno ricevuto un nome (Ofelia per 1986U7 e Bianca per 1986U8).

A parte questi satellitini che si vedevano solo come punti luminosi, viceversa i satelliti già conosciuti hanno mostrato ricchissimi particolari della loro superficie: Ariel, Umbriel, Titania ed Oberon. La palma della vittoria, per la spettacolarità della superficie, spetta però a Miranda, che presenta una curiosa conformazione a “V” nella superficie (soprannominata “Chevron” dagli scienziati) che vediamo in tre fotografie (1,2, e 3).

In quest’altra foto invece vediamo altri tre piccoli satelliti (1986U1, 1986U3 e 1986U4) che sono poi stati battezzati rispettivamente Porzia, Cressida e Rosalinda. Ma il tempo scorre inesorabile, bisogna raggiungere un’altra meta: ecco dunque un nuovo GA che lancerà la numero II verso un altro pianeta… Rimane giusto il tempo di voltarsi indietro e fare un ultimo scatto al pianeta appena visitato…

L’ultima meta: Nettuno con i suoi satelliti ed anelli

Un’altra occhiata al simulatore 3D ci permette di capire che quest’ultima tappa del viaggio è ancora una volta lunga, ma non come quella precedente… Tre anni e mezzo di trepida attesa ed ancora una volta la sonda non delude le attese! Il 25 agosto 1989 la Voyager II arriva ancora una volta puntualissima al suo quarto appuntamento, anche questa volta con un pianeta mai finora visto da vicino, Nettuno.

L’aspetto del Dio del Mare è invece molto più accattivante (foto a fianco) e la sua coltre di nubi di un bellissimo colore azzurro sembra davvero un immenso oceano: in realtà la coltre di nubi è formata da idrogeno, elio e tracce di metano. A sorpresa in questo oceano spicca una macchia più scura che ricorda quella ben più colorata di Giove. Altra caratteristica della superficie del $gigante$ gassoso sono alcune nubi (neanche queste mai viste finora…) che lasciano addirittura un’ombra sulle nuvole sottostanti.

Anche Nettuno è seguito da una serie di anelli molto sottili (foto a fianco) alcuni dei quali si presentano interrotti oppure con parti più luminose: si ipotizza anche in questo caso la presenza di satelliti pastore che fanno sentire la loro influenza gravitazionale sulle particelle costituenti gli anelli stessi. Per quanto riguarda i satelliti, dei due conosciuti fino ad allora (Tritone e Nereide) il secondo era troppo lontano per mostrare particolari degni di nota, mentre il primo è stato immortalato in foto in cui appaiono particolari della superficie veramente degni di nota (1, 2 e 3).

Altri satelliti invece sono stati scoperti in occasione del rendez vous: quello scoperto per primo, 1989N1 è stato poi battezzato Proteus, mentre il secondo, 1989N2 è stato invece in seguito denominato Larissa. Questa era dunque l’ulima meta del lunghissimo viaggio: alla Voyager II non rimase altro che dare un ultimo sguardo al pianeta appena incontrato nel suo lungo volo.

Viaggio verso l’infinito…

Ed ora cosa succederà alle due sonde? Ritorniamo anche alla numero I che avevamo lasciato anni fa, non appena superato Saturno. Una verso una direzione e l’altra diretta verso un’altra parte, le due sonde si stanno allontanando inesorabilmente dal Sistema Solare, senza una precisa meta. Innanzitutto si prevede che rimarranno attive almeno fino al 2020, allorchè le batterie si scaricheranno inesorabilmente.

La Voyager I è diretta verso una stella relativamente vicina al Sole, la nana rossa Gliese 445 attualmente nella costellazione della Giraffa (Camelopardalis) distante 16.7 anni luce: fra 40000 anni circa la sonda passerà ad 1.6 anni luce da questa stella. Ma attenzione! In questi 40000 anni la stella si sposterà: tra l’altro il suo moto proprio, che misura il suo movimento effettivo in mezzo alle altre stelle e che è dovuto al movimento di tutte le stelle della galassia intorno al suo centro, è abbastanza alto ed allora succede che fra 40000 anni questa stella si sarà avvicinata al Sole fino alla distanza di 3 anni luce, quindi ancora più vicina di Alfa Centauri che attualmente dista 4.3 anni luce dal Sole.

Cerco di spiegarmi meglio, con un disegno assolutamente non in scala, ma che dovrebbe aiutare a comprendere il ragionamento: la sonda come detto non è diretta verso un bersaglio fisso, ma in realtà anche il bersaglio si sta muovendo! In fondo è quello che è successo e succede anche con i pianeti. Grazie alla simulazione 3D vedrete che i pianeti si muovono moltissimo, ma mentre per arrivare ad un bersaglio-pianeta ci vuole una manciata di anni ed in questo lasso di tempo cambia ben poco, viceversa in 40000 anni le cose cambiano senz’altro!

La Voyager II invece sempre fra 40000 anni giungerà ad 1.7 anni luce (che è sempre una distanza sterminata!) da un’altra stellina che ora dista 10.3 anni luce dal Sole: anche in questo caso è una nana rossa ed il suo nome è Ross 248 o HH Andromedae. Attualmente (per lo stesso discorso di Gliese 445) questa stellina si trova nella costellazione di Andromeda.

Mi raccomando di non dare troppo peso alla coincidenza apparente tra i 40000 anni che ho appena indicato: questo perché magari in realtà la numero I ci metterà 38546.44 anni, mentre la II impiegherà 40238.01 anni. Però questi valori ora non sono noti e se ne può fare solo una stima: ecco dunque i 40000 anni. Semmai la coincidenza vera è sul tipo di stelle, nane rosse in tutti e due i casi, ma questo è solo un caso.

Voyager + Pioneer

Nello scorso articolo della categoria Sonde Spaziali ho parlato delle due sonde Pioneer: se vi interessa, potrete anche seguire contemporaneamente con il simulatore 3D la traiettoria delle quattro sonde tra i pianeti. La simulazione inizierà ovviamente con le due sonde Pioneer e solo dopo qualche anno compariranno anche le Voyager e sarà interessante seguire le quattro traiettorie, che alla data odierna le portano tutte al di fuori del Sistema Solare, secondo traiettorie differenti.

Allineamento…

Chiudo questa lunga chiacchierata sul viaggio delle sonde Voyager, tornando sulla questione dell’allineamento dei pianeti: se osservate attentamente i pianeti Giove, Saturno, Urano e Nettuno in tutto il tempo che va dal lancio della Voyager II al rendez vous con Nettuno, vi accorgerete che i pianeti non sono mai stati allineati! In effetti si dovrebbe parlare di “favorevole posizionamento”, ma non si sa perché hanno scelto tale termine assolutamente fuorviante. In Astronomia, infatti, avere più di tre oggetti perfettamente allineati è praticamente impossibile!