Stage di astrofisica IASF/IFSI, 3° Edizione Giorno 1- Lezione 3: La missione Cassini-Huygens, Il Sistema di Saturno

1. La missione CASSINI-HUYGENS esplorazione del sistema di Saturno INAF- Istituto di Astrofisica Spaziale

3. Ritratto di Famiglia

5. Pioneer 11 View of Saturn’s Rings

6. Early Voyager Photograph

10. 300kg 3700kg S/C Height 6.7m

13. Una Crociera Movimentata I fly-bys con la Terra e Venere hanno fornito l’equivalente di 75 tonnellate di carburante (Al lancio i serbatoi di Cassini ne contenevano 3 tonnellate)

14. August 17, 1999

15. Jupiter Flyby Oct 2000 – Jan 2001

16. Jupiter & Io December 12 2000

17. Closest Approach December 29 2000

18. Jupiter & Io January 01 2001

19. From Jupiter to Saturn January 2001 – July 2004

22. 27 Marzo 2004: il pianeta ed il suo sistema di anelli riempiono il FOV della NAC camera

23. Primo Luglio 2004 Inserzione in Orbita

25. Saturn is less brightly banded than Jupiter: Same 3 layers, but atmosphere is thicker, so we don’t see different colored layers as well. This is due to Saturn’s lower surface gravity

28. Le immagini mostrate in bianco e nero sono state riprese dalla fotocamera di Cassini mentre le due in blu e rosso sono dello strumento VIMS. Il Polo stesso è proprio nell’occhio di questo immenso vortice polare delle dimensioni di circa 1500km. Il Polo Sud di Saturno 460nm 752nm 728nm 890nm 5000nm 2800nm CH 4 CH 4

29. Il Polo Sud di Saturno

30. Un Esagono al Polo Nord

32. Gli Anelli

33. Behind Saturn

35. Rings and the “Roche Limit” Inside the Roche limit, the tidal stresses on a body (which grow with its size and closeness) are stronger than its internal strength (basically gravity, in the case of moons). This is generally at 2.5 planetary radii or so.

36. Composition of Saturn’s Rings Rings are composed of ice particles moving at large velocities around Saturn, but small relative velocities (all moving in the same direction). 0

42. Ripply Rings

44. Making Waves

45. The “Opposition Surge” on Saturn’s rings. This appears exactly opposite to the direction to the Sun, at phase angle 0°. The size of the surge is a measure of how rough the particles are.

46. A Selection of Cassini Images

47. The Discovery of Daphnis in the Keeler Gap: The wake is highly distorted

48. Prometheus produces a “wake” pattern just like Pan

49. The aftermath of a ring impact?

50. “ Saucer” Moons

51. Epimeteo

52. Febe è il satellite più lontano e si trova su di una orbita retrograda ad una distanza di 13 milioni di km da Saturno; La densità, l’aspetto e le dimensioni di Febe sono caratteristiche dei cosiddetti planetesimi, frammenti di materiale primordiale andato poi ad accumularsi a formare i pianeti. Simili residui del processo di accrescimento potrebbero essere sopravvissuti nelle zone più esterne del sistema solare, ma non nelle vicinanze di Saturno. Febe: un alieno alla corte di Saturno? 0.3 Km/px 2.1 Km/px

53. Encelado: la luna bianca

57. South Polar Terrain from ISS Tiger stripes region

60. ISS plume observations Porco et al. 2006

61. Enceladus as the source of material for the E Ring

63. … and VIMS Ratio of 1.2 µm continuum over 1.6 µm cristalline water ice band Cristalline ice is concentrated inside the tiger stripes Consistent with higher emission temperatures

66. Titan

67. Titan Facts Titan belongs to the triad of giant moons with bulk densities of 1.8 g/cm3, and radii ~ 2500 km, along with Ganymede and Callisto. Titan has the second-densest atmosphere of the solid bodies of the solar system Surface P,T=1.5bars, 95K. Methane 2-10% near-surface, 2% in stratosphere. Nitrogen-methane atmospheric composition implies organic chemistry.

68. Methane Cycle The photolysis of methane and nitrogen leads to the formation of complex hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH), nitriles and polymers; The resulting compounds lead to the production of haze (Tholins), of hydrocarbons condensates and their precipitation on ground. Methane is also key to the maintenance of the thick nitrogen atmosphere. The nitrogen atmosphere would gradually condense in the absence of warming resulting from the hydrocarbon haze Methane is lost in the atmosphere with a lifetime of 10-100 Myr Waite et al, 2007 700km

74. Titan Lakes

80. IAPETUS - ORSHIRES001-V1568145604 Distance 45600 km - Phase 32° - VIMS 22.8 Km/pixel VIMS-IR @ R 2.42 um (CN); G 2.05 um (H2O), B 1.94 um (OH) ISS-WAC (raw data) VIMS-V @ 970 nm

81. 460nm 752nm 728nm 890nm 5000nm 2800nm CH 4 CH 4