GIANO ed EPIMETEO i 2 satelliti co-orbitali di Saturno. by Andreotti Roberto - INSA .

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Aggiornato il 21/11/2019

Giano ed Epimeteo 
i satelliti co-orbitali

Sono satelliti con un raggio orbitale che differisce mediamente di circa 50 km. A causa della loro diversa velocità di rotazione (quello con l'orbita più interna è più veloce) dovrebbero collidere fra loro, ma la mutua forza gravitazionale fa in modo che, quando si avvicinano, si "scambino" la posizione rispetto a Saturno. Infatti, a causa della mutua attrazione gravitazionale, quando i due satelliti si avvicinano, il satellite più interno aumenta la sua quantità di moto, quindi il raggio della sua orbita, e rallenta, mentre il satellite più esterno perde la stessa quantità di moto, diminuisce il raggio della sua orbita e accelera.

Durante lo scambio delle orbite l'orbita di Giano subisce una variazione del raggio inferiore rispetto a quello di Epimeteo, 20 km contro 80 km, in quanto la sua massa è 4 volte superiore. Tale "danza" gravitazionale dura circa 100 giorni, durante i quali i due satelliti non si sorpassano ne' si avvicinano eccessivamente, la loro distanza minima è di 10^.000 km; alla fine, dopo lo scambio di orbite, i satelliti si separano. Lo scambio avviene ogni 4 anni, quando Giano è più interno, il raggio orbitale di Epimeteo calerà di 80 km, mentre quello di Giano aumenterà di 20 km, poi  dopo 4 anni, al contrario, Epimeteo guadagnerà 80 km e l'orbita di Giano calerà di 20 km.

Giano

Venne scoperto nel dicembre 1966, ma occupando circa la stessa orbita di Epimeteo i due corpi vennero considerati uno solo con dei parametri orbitali caotici, solo 12 anni dopo si capì che l'allora corpo noto come Giano era in realtà costituito da due oggetti celesti, di cui Giano era il più grande, diametro medio 179 km e massa 4 volte superiore a quella di Epimeteo.

Il vero Giano fu osservato varie volte, anche dal Pioneer 11 nel 1979, ma la sua esistenza è stata confermata definitivamente dalla sonda Voyager 1 nel marzo 1980. Giano ruota attorno a Saturno ad una distanza media di 151.472 km in 0,6947 giorni, su un'orbita inclinata rispetto al pianeta di 0,163o, avente una eccentricità di 0,0068. La sua rotazione è sincrona. Si presenta di forma irregolare, dimensioni 196x192x150 km, con una densità piuttosto bassa, 0.64 kg/dm3, e come Epimeteo a causa dell'alta albedo, 0.50, si pensa sia poroso e ghiacciato. La sua superficie risulta molto craterizzata e alcuni crateri hanno un diametro superiore ai 30 km; come per Epimeteo la superficie sembra avere parecchi migliaia di anni e ai crateri sono stati dati nomi derivanti dalla leggenda di Castore e Polluce: Castor Crater, Idas Crater, Lynceus Crater e Phibe Crater. Parametri orbitali (all'epoca 31 dicembre 2003) Semiasse maggiore 151460 ± 10 km Periodo orbitale 0,694660342 giorni Inclinazione rispetto all'equatore di Saturno 0.163 +- 0.004 Eccentricità 0.0068 Dati fisici Dimensioni 193x173x137 km Diametro medio 179 km Massa 1.912 +- 0.005 × 1018 kg Densità media 0.64 +- 0.06 g/cm3 Accelerazione di gravità in superficie ~0.0137 m/s^2 Periodo di rotazione Rotazione sincrona Inclinazione assiale 0 Albedo ~0,50 Epimeteo Venne "scoperto" nell'ottobre 1978, quandosi capì che il corpo identificato 12 anni prima col nome di Giano in realtà era formato da due oggetti distinti che condividevano orbite simili; tale ipotesi, che spiegava le strane caratteristiche orbitali che presentava Giano, venne confermata nel 1980 dalla sonda Voyager 1. Nel 1983 al secondo oggetto di tale coppia, S/1980 S3, venne dato il nome di Epimeteo. Orbita attorno a Saturno in modo sincrono in 0,6943 giorni, ad una distanza media di 151.422 km, con una inclinazione rispetto al pianeta di 0.351o ed una eccentricità di 0.0098. È di forma irregolare, diametro medio di 113 km, con una densità piuttosto bassa, 0,69 kg/dm3, che insime all'alto albedo di 0.50, ha fatto sospettare che si tratti di un corpo ghiacciato e poroso. Il 3 dicembre 2007 la sonda Cassini ha sorvolato Epimeteo ed ha rilevato due tipi di terreno: uno scuro con zone piuttosto liscie, e uno brillante, leggermente più giallastro, con terreni fratturati. La superficie sembra vecchia di parecchi migliaia di anni, infatti mostra valli, piccole e grandi creste, solchi e crateri, molti con un diametro superiore ai 30 km, a cui sono stati dati nomi legati al mito di Castore e Polluce: Hilairea Crater e Pollux Crater. Il polo sud del satellite mostra i resti di un grande cratere da impatto che può essere responsabile dell'aspetto spianato dell'emisfero sud di Epimeteo. Parametri orbitali (all'epoca 31 dicembre 2003) Semiasse maggiore 151410 ± 10 km Periodo orbitale 0,694333517 giorni Inclinazione rispetto all'equatore di Saturno 0.351 +- 0.004 Eccentricità 0.0098 Dati fisici Dimensioni 135x108x105 km Diametro medio 113 km Massa 5.304 +- 0.013 × 1017 kg Densità media 0.69 +- 0.11 g/cm³ Periodo di rotazione Rotazione sincrona Inclinazione assiale 0 Temperatura superficiale ~78 K (media) Albedo ~0,50 ( Collage di immagini delle differenti prospettive di Epimeteo ). ____________________________________________________ ____________________________________________________