Webb risolve il mistero di Saturno: a cambiare non è la rotazione, sono le aurore

Quanto dura un giorno su Saturno? Sembra una domanda banale, ma per oltre quarant'anni ha messo in crisi i planetologi. Le misure radio del gigante gassoso suggerivano infatti che la sua velocità di rotazione cambiasse nel tempo, come se il pianeta stesse misteriosamente accelerando o rallentando di qualche minuto. Uno studio pubblicato il 29 maggio 2026 sul Journal of Geophysical Research: Space Physics, basato sulle osservazioni del telescopio spaziale James Webb, ha finalmente trovato la spiegazione: a cambiare non è il pianeta, ma le sue aurore polari, che innescano un autentico motore termico nell'alta atmosfera.

Perché è così difficile cronometrare un gigante gassoso

Su un pianeta roccioso come la Terra basta osservare un punto della superficie e misurare quanto tempo impiega a tornare nella stessa posizione. Saturno, però, non ha una superficie solida: è una sfera di idrogeno ed elio avvolta da nubi che si muovono a velocità diverse alle diverse latitudini. Per stimare la rotazione del corpo profondo, gli scienziati hanno usato per decenni un trucco indiretto: misurare il ritmo della radiazione chilometrica di Saturno (SKR), onde radio emesse in prossimità dei poli e legate al campo magnetico interno.

Il problema è che quel ritmo non è stabile. Le sonde Voyager, all'inizio degli anni Ottanta, avevano misurato un periodo di circa 10 ore, 39 minuti e 24 secondi. Quando la missione Cassini-Huygens arrivò nel sistema di Saturno, vent'anni dopo, trovò un periodo diverso, e per di più non identico tra l'emisfero nord e quello sud. Sembrava impossibile che un pianeta enorme avesse davvero cambiato la propria rotazione nel giro di pochi anni: qualcosa di strano stava accadendo, ma nessuno sapeva cosa.

Lo sguardo a infrarossi del Webb

Il gruppo guidato da Tom Stallard, della Northumbria University, ha puntato lo strumento NIRSpec del James Webb Space Telescope sulle regioni polari di Saturno, analizzando la luce infrarossa emessa dallo ione triidrogeno (H₃⁺), una molecola che funziona come un termometro naturale dell'alta atmosfera. La sensibilità di Webb si è rivelata circa dieci volte superiore a quella degli strumenti precedenti, riducendo incertezze che prima arrivavano a una cinquantina di gradi e permettendo di mappare per la prima volta zone localizzate di riscaldamento e raffreddamento osservate lungo un intero giorno saturniano.

Un motore termico che si alimenta da solo

I dati hanno rivelato un meccanismo elegante e sorprendente. L'energia depositata dalle aurore riscalda specifiche regioni dell'atmosfera; questo riscaldamento genera venti; i venti producono correnti elettriche; e quelle correnti contribuiscono ad alimentare l'aurora stessa, che continua a scaldare l'atmosfera. È un ciclo che si autosostiene, un circuito di retroazione tra atmosfera e magnetosfera che nessuno aveva colto con questa chiarezza.

La conseguenza è decisiva per il vecchio enigma: le piccole variazioni nei venti e nelle correnti modificano leggermente il ritmo dei segnali radio usati per cronometrare il pianeta. In altre parole, la "rotazione variabile" di Saturno era un'illusione strumentale. Non era il corpo del pianeta a cambiare velocità, ma il velo atmosferico e magnetico attraverso il quale lo stavamo osservando. Come hanno sottolineato gli autori, atmosfera e magnetosfera di Saturno risultano molto più strettamente accoppiate di quanto si pensasse.

E allora quanto dura davvero un giorno su Saturno?

La risposta più solida non viene dalle onde radio, ma dagli anelli. Nel 2019 un gruppo della NASA ha usato Cassini per studiare le minuscole onde che attraversano gli anelli, prodotte dalle oscillazioni dell'interno del pianeta come le vibrazioni di uno strumento musicale. Quella tecnica di "sismologia degli anelli" ha permesso di stabilire che il giorno di Saturno dura circa 10 ore, 33 minuti e 38 secondi, come riportato dal Jet Propulsion Laboratory. Il nuovo studio di Webb non smentisce quel valore: anzi, lo rafforza, spiegando perché i metodi radio davano numeri diversi e ballerini.

La scoperta ha implicazioni che vanno oltre Saturno. Capire come l'aurora di un gigante gassoso scambi energia con l'atmosfera e con il campo magnetico aiuta a interpretare i segnali radio di Giove, di Urano e di Nettuno, e perfino quelli dei pianeti che orbitano attorno ad altre stelle. È anche un promemoria di come funziona la scienza: a volte un mistero quarantennale non si risolve trovando un fenomeno nuovo, ma scoprendo che lo strumento di misura era ingannato da qualcosa che avevamo davanti agli occhi. In questo caso, le spettacolari luci che danzano attorno ai poli del signore degli anelli.

Perché Saturno continua a sorprenderci

Questo nuovo risultato si inserisce in una lunga storia di scoperte sul pianeta. La missione Cassini, conclusa nel 2017 con il celebre "Gran Finale" — una serie di tuffi tra il pianeta e i suoi anelli — ha rivoluzionato ciò che sappiamo del sistema di Saturno, rivelando dettagli come la pioggia di materiale che cade dagli anelli verso l'atmosfera e l'enorme esagono di nubi che circonda il polo nord. Eppure, anche dopo quella missione, alcuni enigmi fondamentali, come la durata del giorno, erano rimasti irrisolti.

La vicenda mostra il valore di un approccio combinato. Le sonde inviate sul posto, come Cassini, raccolgono dati impossibili da ottenere altrimenti; gli osservatori a distanza, come il telescopio Webb, possono però monitorare il pianeta in modo continuativo e con strumenti sempre nuovi, anche quando nessuna sonda gli orbita attorno. È spesso da questo dialogo tra osservazioni vecchie e nuove che nascono le risposte più solide.

Comprendere i meccanismi che legano atmosfera e magnetosfera nei giganti gassosi ha inoltre un valore che va oltre la curiosità. Aiuta a interpretare i segnali provenienti da Giove, Urano e Nettuno, e fornisce un modello di confronto per i numerosi pianeti giganti scoperti attorno ad altre stelle, di cui un giorno potremmo voler misurare la rotazione. Saturno, insomma, resta un laboratorio naturale prezioso, capace ancora di insegnarci qualcosa di nuovo a secoli dalla sua prima osservazione al telescopio.

Fonti e approfondimenti

Lo studio originale è disponibile sul Journal of Geophysical Research: Space Physics (Stallard et al., 2026). Per la missione Webb si veda la pagina ufficiale della NASA Science, mentre i dati sulla durata del giorno di Saturno ricavati dagli anelli sono illustrati dal JPL della NASA.