Rea (astronomia)

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Rea
Satellite diSaturno
Scoperta23 dicembre 1672
ScopritoreGiovanni Domenico Cassini
Parametri orbitali
(all'epoca J2000)
Semiasse maggiore527040 km[1]
Periodo orbitale4,518212 giorni[1]
Inclinazione rispetto
all'equat. di Saturno		0,345°[1]
Eccentricità0,0012583[1]
Anellisospetti
Dati fisici
Dimensioni1535,2×1525×1526,4 km[2]
Diametro medio1528 km[3]
Massa
2,3166×1021 kg[3]
Densità media1,24×103 kg/m³[3]
Acceleraz. di gravità in superficie0,26 m/s²
Periodo di rotazionerotazione sincrona
Inclinazione assiale0,029 °
Temperatura
superficiale
  • 53 K (min)
  • 99 K (max)
Albedo0,65[4]
Dati osservativi
Magnitudine app.10
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Rea è il secondo satellite naturale di Saturno e il nono del sistema solare per dimensioni; con un raggio di 764 km si tratta dell'entità del sistema solare più piccola che si trova in equilibrio idrostatico.[5] Fu scoperta il 23 dicembre 1672 dall'astronomo italiano Giovanni Domenico Cassini.

Storia delle osservazioni

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Scoperta e denominazione

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Rea è chiamata come la titanide Rea della mitologia greca. È designata anche Saturno V.

Cassini chiamò le quattro lune da lui scoperte, (Teti, Dione, Rea e Giapeto) Sidera Lodoicea ("le stelle di Luigi"), in onore di re Luigi XIV.
Gli astronomi avevano l'abitudine di riferirsi a loro e a Titano come "Saturno 1" fino a "Saturno 5". Quando nel 1789, furono scoperti Mimante ed Encelado, lo schema di numerazione fu esteso fino a "Saturno 7".[6]

Gli attuali nomi dei primi sette satelliti di Saturno furono proposti da John Herschel (figlio di William Herschel, scopritore di Mimas ed Encelado) nella sua pubblicazione del 1847, dove suggerì i nomi dei Titani e delle Titanidi, i fratelli e le sorelle di Crono (il Saturno greco).[7]

Missioni spaziali

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Rea è rimasta un piccolo punto luminoso all'osservazione dalla Terra prima dell'arrivo delle sonde Voyager 1 e Voyager 2 nel 1980 e 1981.[6] Successivamente negli anni duemila la sonda Cassini effettuò diversi fly-by col satellite saturniano, il primo dei quali avvenne il 26 novembre 2005 alla distanza di 500 km. Negli anni seguenti la Cassini effettuò diversi altri fly-by: ad una distanza di 5.750 km il 30 agosto del 2007, a 100 km il 2 marzo 2010 e a 69 km l'11 gennaio 2011, il più prossimo alla luna. Un ultimo fly-by avvenne il 9 marzo 2013 a una distanza di 992 km.[8]

Parametri orbitali e rotazione

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Rea è il più interno tra i grandi satelliti esterni di Saturno e la sua orbita è compresa tra quelle di Dione e Titano. Il suo semiasse maggiore è di circa 527.000 km ed è in rotazione sincrona con Saturno, ovvero volge sempre lo stesso emisfero al gigante gassoso e di conseguenza il suo periodo di rotazione è uguale a quello di rivoluzione (4,52 giorni).[6]

Caratteristiche fisiche

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Rea è un corpo ghiacciato con una densità di circa 1,24 g/cm³. Questa bassa densità indica che è composta da ~25% di roccia (densità 3,25 g/cm³) e il 75% di ghiaccio d'acqua (densità 0,93 g/cm³). Sebbene Rea sia la nona luna più grande del sistema solare, è solamente la decima per massa, poiché Oberon, il secondo satellite più grande di Urano, ha quasi le stesse dimensioni ma è significativamente più denso di Rea (1,63 contro 1,24 g/cm³) e quindi anche più massiccio.

Struttura interna

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Rea in veri colori.
Rea ripreso dalla Cassini nel dicembre 2011. Sullo sfondo, più grande, Titano.

Era stato ipotizzato, prima della Missione della sonda Cassini, che Rea avesse un nucleo roccioso al centro.[9] Tuttavia dopo il primo passaggio ravvicinato della Cassini questa ipotesi fu messa in dubbio e venne sostenuto che l'interno di Rea è omogeneo con una piccola compressione del ghiaccio al suo interno.[10]

Superficie del pianeta

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Lo stesso argomento in dettaglio: Crateri di Rea.

Le caratteristiche di Rea assomigliano a quelle di Dione, con emisferi anteriore e posteriore dissimili tra loro, suggerendo per le due lune simile composizione e storia, anche se la superficie risulta più craterizzata rispetto a quella di Dione; ciò è dovuto al fatto che Rea, più distante da Saturno, è meno soggetta alle forze mareali subendo un minor riscaldamento interno, che invece su Dione hanno provocato fuoriuscite di acqua liquida dal sottosuolo rimodellando la superficie.[6]

In base alla densità dei crateri, la superficie di Rea può essere divisa in due differenti aree; la prima contiene crateri più grandi di 40 km di diametro mentre la seconda area, nelle regioni polari ed equatoriali, ha crateri al di sotto di 40 km in diametro. Ciò suggerisce un qualche evento di rimodellazione superficiale accaduto durante la sua formazione.[6]

L'emisfero anteriore (cioè l'emisfero che per effetto della rotazione sincrona precede costantemente l'altro lungo l'orbita) è pesantemente craterizzato e uniformemente brillante.[11]

Come su Callisto i crateri non presentano strutture e altorilievi presenti invece sulla Luna e Mercurio.
L'emisfero posteriore presenta una rete di strisce chiare su fondo scuro, e pochi crateri. Queste strisce potrebbero essere materia espulsa da vulcani di ghiaccio quando Rea era ancora liquida sotto la superficie.

L'orbiter della sonda spaziale Cassini ha effettuato un sorvolo di Rea il 25 novembre 2005. Durante questo passaggio i dati ricavati dalla sonda hanno portato gli scienziati ad ipotizzare la presenza di anelli planetari, sebbene non vi sia ancora nessuna prova certa.[12][13] Nel caso di una verifica fotografica si tratterebbe della prima luna conosciuta in possesso di un sistema di questo tipo. Di conseguenza gli oggetti facenti parte potrebbero considerarsi una sorta di satelliti di satellite, una novità assoluta nel sistema solare.[14]

Atmosfera

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Il 26 novembre 2010, la NASA ha reso noto che la sonda Cassini ha individuato attorno a Rea una tenue atmosfera composta da ossigeno e anidride carbonica. La presenza di ossigeno allo stato gassoso è stata spiegata come conseguenza dell'influenza del campo magnetico di Saturno sulla superficie ghiacciata di Rea, il ghiaccio reagirebbe e rilascerebbe ossigeno gassoso.[15][16]

La temperatura su Rea è −174 °C con luce solare diretta e tra −200 °C e −220 °C in ombra.[6]

Possibile sistema di anelli

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Il 6 marzo del 2008, la NASA ha annunciato che Rea potrebbe essere circondato da un debole anello; sarebbe il primo anello noto attorno a un satellite. L'esistenza dell'anello è stata dedotta dai cambiamenti osservati nel flusso di elettroni intrappolati dal campo magnetico di Saturno mentre Cassini passava nelle vicinanze di Rea.[17] Detriti e polvere potevano estendersi fino alla sfera di Hill di Rea, ma ci si aspettava che fossero più densi in prossimità del satellite. La presenza dell'anello è stata rafforzata dalla successiva scoperta di un insieme di piccoli punti, visibili nell'ultravioletto, distribuiti lungo l'equatore di Rea e interpretati come siti di impatto di materiale proveniente dall'anello.[18] Tuttavia, quando la Cassini fece specifiche osservazioni lungo il presunto piano dell'anello, non si trovarono prove della sua esistenza. Ciò comporta trovare un'altra spiegazione per le prime osservazioni.[19][20]

Note

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  1. ^ a b c d (EN) Natural Satellites Ephemeris Service, su minorplanetcenter.net. URL consultato il 7 marzo 2008.
  2. ^ Thomas, P. C., Veverka, J., Helfenstein, P., Porco, C., Burns, J. A., Denk, T., Turtle, E., Jacobson, R. A. & ISS Science team, Shapes of the Saturnian Icy Satellites (PDF), in Lunar and Planetary Science, XXXVII, 2006.
  3. ^ a b c Jacobson, R. A., Antreasian, P. G., Bordi, J. J., Criddle, K. E. et al., The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data, in The Astronomical Journal, vol. 132, 2006, pp. 2520-2526.
  4. ^ (EN) Verbiscer, A. et al., Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act, in Science, vol. 315, 2007, p. 815.
  5. ^ (EN) Sizes, shapes, and derived properties of the saturnian satellites after the Cassini nominal mission (PDF), in Icarus, vol. 208, 2010, pp. 395–401. URL consultato il 17 agosto 2014 (archiviato dall'url originale il 23 dicembre 2018).
  6. ^ a b c d e f Rhea: Overview, su solarsystem.nasa.gov, NASA. URL consultato il 20 agosto 2014.
  7. ^ William Lassell, Observations of satellites of Saturn, in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 8, n. 3, 14 gennaio 1848, pp. 42–43.
  8. ^ (EN) Cassini Rocks Rhea Rendezvous, su saturn.jpl.nasa.gov, Cassini Soltice Mission. URL consultato il 20 agosto 2014 (archiviato dall'url originale il 5 marzo 2016).
  9. ^ J. D. Anderson et al., Gravity field and interior structure of Rhea, in Physics of the Earth and Planetary Interiors, vol. 136, 3–4, 2003, pp. 201–213, DOI:10.1016/S0031-9201(03)00035-9.
  10. ^ John D. Anderson, Rhea's Gravitational Field and Internal Structure, 37th COSPAR Scientific Assembly, Montréal, 13–20 luglio 2008.
  11. ^ Jeffrey M. Moore et al., Large impact features on middle-sized icy satellites (PDF), in Icarus, 2004. URL consultato il 17 agosto 2014.
  12. ^ (EN) Richard A. Lovett (National Geographic News), Saturn Moon May Have Rings -- A First, su news.nationalgeographic.com, 6 marzo 2008. URL consultato il 6 marzo 2008.
  13. ^ (EN) Carolina Martinez & Dwayne Brown (NASA), Saturn's Moon Rhea Also May Have Rings, su nasa.gov, 6 marzo 2008. URL consultato il 6 marzo 2008.
  14. ^ Ha l'anello una luna del pianeta degli anelli, su corriere.it, Corriere della Sera, 7 marzo 2008. URL consultato il 17 agosto 2014.
  15. ^ (EN) Thin Air - Cassini Finds Ethereal Atmosphere at Rhea, su nasa.gov, 26 novembre 2010. URL consultato il 27 novembre 2010 (archiviato dall'url originale il 5 agosto 2012).
  16. ^ Ossigeno su Rea, su oggiscienza.wordpress.com, oggiscienza.it, novembre 2010. URL consultato il 17 agosto 2014 (archiviato dall'url originale il 19 agosto 2014).
  17. ^ Saturn's Moon Rhea Also May Have Rings, su nasa.gov, 3 giugno 2008. URL consultato il 14 gennaio 2022 (archiviato dall'url originale l'8 aprile 2017).
  18. ^ Another possible piece of evidence for a Rhea ring, su planetary.org, 5 ottobre 2009.
  19. ^ The Moon Rings That Never Were, su science.org, Science, 25 giugno 2010.
  20. ^ Matthew S. Tiscareno et al., Cassini imaging search rules out rings around Rhea, in Geophysical Research Letters, vol. 37, L14205, 29 luglio 2010, arXiv:1008.1764.

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