La formazione degli anelli di Saturno è uno di quei rompicapi cosmici che ha tenuto occupati astronomi e planetologi per decenni. Ora, però, un lavoro presentato alla 57esima edizione della Lunar and Planetary Science Conference (Lpsc 2026) sembra rafforzare in modo convincente una delle ipotesi più affascinanti: quella legata alla parziale distruzione di un’antica luna ghiacciata chiamata Chrysalis.
Un gruppo di ricercatori dell’Università della California a Santa Cruz, della Tsinghua University e del Massachusetts Institute of Technology ha messo in campo simulazioni numeriche ad alta risoluzione per dimostrare come le forze di marea di Saturno possano aver letteralmente strappato enormi quantità di ghiaccio da questo satellite ormai perduto. Il risultato? Un anello “giovane” e straordinariamente puro, compatibile con quello che osserviamo ancora oggi attorno al pianeta.
Chrysalis, stando ai modelli, doveva essere una luna di dimensioni importanti, paragonabili a quelle di Iapeto, un altro satellite naturale di Saturno. La sua struttura interna era divisa in due componenti: un nucleo roccioso denso e un mantello esterno fatto di ghiaccio puro, che la rendeva più leggera e, soprattutto, più fragile. Si stima che fosse composta per il 50% fino all’80% di ghiaccio, una caratteristica che la esponeva in modo particolare all’azione delle forze di marea del pianeta.
Perché gli anelli di Saturno sono così difficili da spiegare
Per lungo tempo, l’origine degli anelli di Saturno è rimasta avvolta nel mistero. I dati raccolti dalle missioni Voyager e Cassini avevano rivelato qualcosa di sorprendente: queste strutture potrebbero avere “solo” 100 milioni di anni e sono composte quasi interamente da acqua ghiacciata. Una combinazione che i modelli tradizionali faticavano parecchio a giustificare. Il nuovo studio riprende e approfondisce una teoria più recente: Chrysalis si sarebbe avvicinata troppo a Saturno, e una parte consistente del suo corpo si sarebbe distaccata sotto l’effetto delle forze gravitazionali.
Per mettere alla prova questa ricostruzione, il team ha utilizzato simulazioni di idrodinamica delle particelle levigate (Sph), una tecnica che serve a modellare impatti e deformazioni dei corpi planetari. All’interno di queste simulazioni, Chrysalis si comporta come un oggetto con due componenti ben distinte: nucleo roccioso e mantello ghiacciato. A un certo punto, le forze di marea fanno il loro lavoro e strappano grandi quantità di ghiaccio dalla luna, mentre il nucleo roccioso resta sostanzialmente intatto e il corpo residuo prosegue la sua orbita.
Il materiale ghiacciato che si distacca segue due destini diversi. Una parte si allontana nello spazio, mentre un’altra perde energia orbitale e resta intrappolata in orbita attorno a Saturno, dove col tempo può evolversi in un anello stabile. Le simulazioni indicano che la massa di ghiaccio catturata è coerente con quella degli anelli di Saturno reali. Questo vale soprattutto se si tiene conto del fatto che le lune più grandi del pianeta, come Titano, possono perdere nel tempo fino al 70% del materiale originario.