La spettacolare danza cosmica di Giano ed Epimeteo: di cosa si tratta

La spettacolare danza cosmica di Giano ed Epimeteo: di cosa si tratta

L’estrema vicinanza delle orbite delle due lune di Saturno, Giano ed Epimeteo, fa sì che esse si avvicendino nelle rispettive posizioni ogni 4 anni

È perlomeno dai tempi dell’antica Grecia che l’umanità ama connettere l’astronomia con la musica, tanto che i pitagorici svilupparono addirittura un concetto filosofico in merito: quello della musica universale (o musica delle sfere), che vedeva la proporzione nei movimenti dei corpi celesti come una sorta di musica. Proprio come Giano ed Epitemeo.

E quest’idea perdurò nel corso dei secoli, con il famoso astronomo Johannes Kepler (1571-1630) che, pur non credendo che tale “melodia” fosse udibile nel senso letterale del termine, professava che l’anima fosse in grado di ascoltarla.

Sebbene il concetto finì per essere praticamente abbandonato alla fine del Rinascimento (durante il quale influenzò varie scuole di pensiero, tra cui l’Umanesimo), il collegamento tra astronomia e musica non è mai stato reciso del tutto.

Basti pensare, in tempi moderni, ai famosi Golden Record inviati con le sonde Voyager a rappresentare l’umanità e alle innumerevoli canzoni che fanno riferimento o sono addirittura dedicate a corpi celesti e temi astronomici in genere (io stesso ne ho realizzato una compilation, che potete trovare qui).

Ignorare tanta dedizione sarebbe senza cuore da parte del cosmo e così due delle numerose lune di Saturno, Giano ed Epimeteo, hanno deciso di “ringraziare” gli esseri umani con una peculiare, unica danza al ritmo delle armonie celesti.

Giano fotografata dalla sonda Cassini nel 2010, coi suoi numerosi crateri ben in vista. Credit: NASA / Jet Propulsion Laboratory / Space Science Institute

La scoperta di una nuova luna, anzi due: Giano ed Epimeteo

Come racconta Savannah Geary su Scishow, la nostra storia inizia il 15 dicembre 1966, quando l’astronomo francese Andouin Dollfus scoprì una nuova luna di Saturno e la chiamò Giano, in onore del dio romano degli inizi, materiali e immateriali.

Appena tre giorni dopo il collega americano Richard Walker osservò una luna nella stessa orbita di Giano, apparentemente confermando la scoperta di Dollfus. Ma le cose non stavano esattamente così.

Nell’ottobre del 1978, infatti, gli astronomi Stephen M. Larson e John W. Fountain riesaminarono i dati raccolti da Dollfus e Walker, concludendo che le loro osservazioni non riguardavano la stessa luna: pur occupando la stessa orbita, quella scoperta da Walker era con tutta probabilità un’altra luna.

Tale ipotesi senza precedenti fu confermata due anni più tardi, quando la sonda Voyager 1 visitò Saturno nel 1980, con la nuova luna che fu chiamata Epimeteo, come il titano sciocco fratello di Prometeo nella mitologia greca.

Epimeteo in una foto del 2007 sempre di Cassini, in cui è particolarmente visibile un grosso cratere da impatto. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Corpi co-orbitanti dalle caratteristiche uniche

In verità non è strano che due o più corpi celesti orbitino un altro corpo principale alla stessa distanza, tanto che esiste un nome specifico per questa situazione: risonanza orbitale 1:1.

Ma in tutti i casi finora scoperti la differenza di dimensioni tra i corpi co-orbitanti è molto ampia, come avviene ad esempio nel caso di Giove e degli asteroidi troiani, che orbitano il Sole alla stessa distanza.

Giano ed Epimeteo, invece, hanno dimensioni piuttosto simili: il primo ha un diametro medio di 178.0±1.0 km, contro i 117.2±0.6 km del secondo; inoltre, i raggi orbitali medi da Saturno delle due lune differiscono tra loro di appena 50 km.

È proprio grazie a quest’ultima caratteristica che Giano ed Epimeteo riescono a mettere in scena una danza che prevede un passo davvero speciale: ogni quattro anni, infatti, le due lune si scambiano di posto.

La spettacolare danza cosmica di Giano ed Epimeteo

Per spiegare questo strano fenomeno, immaginiamo di partire da una situazione in cui Giano si trovi nell’orbita leggermente più esterna e anche leggermente più avanti rispetto a Epimeteo.

Poiché quest’ultimo è un po’ più vicino a Saturno rispetto al suo “partner”, l’attrazione gravitazionale del pianeta fa sì che Epimeteo orbiti il gigante gassoso un po’ più velocemente di Giano e inizi quindi a “recuperare terreno” in questa corsa cosmica.

L’avvicinamento tra le due lune ha anche un’altra conseguenza: la gravità di Epimeteo attrae Giano, rallentandolo e facendolo cadere un po’ più vicino a Saturno: in sostanza, l’orbita di Giano si rimpicciolisce.

Ma la gravità agisce in entrambi i versi, così allo stesso tempo l’attrazione di Giano accelera Epimeteo e lo trascina un po’ più lontano da Saturno. Sì, avete indovinato: la sua orbita si allarga.

Risultato finale: le due lune cambiano “tracciato”, finché non avranno un altro incontro ravvicinato quattro anni più tardi e la danza che ne conseguirà riporterà Giano ed Epimeteo nella posizione descritta all’inizio del paragrafo.

A onor del vero, il sistema Giano-Epimeteo-Saturno viene definito come caotico, il che implica che piccole perturbazioni potrebbero alterarlo pesantemente; ma finché dura avremo la possibilità di goderci un balletto celeste unico nel suo genere.

(Originariamente pubblicato su Storie Semplici. Il titolo dell’autore potrebbe essere modificato dalla redazione)

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Pubblicato da Girolamo Castaldo

I miei interessi principali sono scacchi, sci, anime, manga, videogiochi, musica e (astro)fisica. Storie Semplici: http://storiesemplici.substack.com

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