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Chariklo, gli anelli cambiano opacità: è solo un effetto ottico?
Un gruppo guidato da Pablo Santos-Sanz, ricercatore dell’Istituto di astrofisica dell’Andalusia, ha individuato variazioni opposte nell’opacità dei due anelli di Chariklo confrontando le osservazioni del telescopio James Webb con quelle raccolte da terra negli anni precedenti. Secondo lo studio pubblicato su Science Advances, l’anello interno appare più opaco, mentre quello esterno risulta più trasparente: un comportamento che mette alla prova le spiegazioni sulla struttura e sull’evoluzione degli anelli attorno ai piccoli corpi del Sistema Solare.
Chariklo orbita tra Saturno e Urano e ha un diametro di circa 250 chilometri. Appartiene ai centauri, una popolazione di oggetti che presenta caratteristiche associate sia agli asteroidi sia alle comete. I suoi anelli furono scoperti nel 2013: era la prima volta che un sistema di questo tipo veniva individuato attorno a un piccolo corpo del Sistema Solare.
Per studiare gli anelli, troppo deboli per essere ripresi direttamente nelle osservazioni descritte, gli astronomi hanno sfruttato un’occultazione stellare. Quando il sistema attraversa la linea di vista verso una stella lontana, il materiale degli anelli ne attenua temporaneamente la luce. Misurando questi cali di luminosità, i ricercatori possono ricavare informazioni sulla distribuzione del materiale e sulla quantità di luce che lascia passare.
La campagna rappresenta la prima osservazione di Webb pianificata specificamente per un’occultazione stellare. Per prevedere l’allineamento, il gruppo ha utilizzato le posizioni e i movimenti delle stelle misurati dalla missione Gaia dell’ESA, insieme ai calcoli dell’orbita di Webb. Il telescopio opera a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, nella direzione opposta al Sole: la previsione doveva quindi tenere conto del suo particolare punto di osservazione.
Durante l’evento, osservato nel 2022, Chariklo si muoveva rispetto a Webb a circa 2,5 chilometri al secondo. Questa velocità relativamente bassa ha favorito una risoluzione spaziale fine nel campionamento degli anelli attraverso la luce stellare. Il confronto con le osservazioni terrestri del 2013, 2014 e 2017 ha evidenziato l’aumento dell’opacità dell’anello interno e la diminuzione di quella dell’anello esterno.
Gli autori propongono tre spiegazioni, ancora da distinguere. Webb potrebbe aver separato zone più dense e più rade che nelle misure precedenti risultavano indistinte; in alternativa, potrebbero essere cambiati il materiale degli anelli o i granelli che lo compongono. La terza possibilità riguarda le proprietà ottiche delle particelle: composizione e dimensioni possono influenzare il modo in cui interagiscono con lunghezze d’onda diverse, producendo differenze nell’opacità misurata.
Il gruppo propone di osservare una futura occultazione per verificare nuovamente entrambi gli anelli. Confrontare misure a diverse lunghezze d’onda aiuterebbe a separare un’evoluzione nel tempo dagli effetti di diffusione della luce dovuti ai granelli. L’obiettivo è identificare i processi che modellano questi sistemi e i meccanismi che ne mantengono la stabilità attorno a corpi piccoli e lontani dall’influenza gravitazionale diretta dei pianeti.
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