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Un corpo imprigionato dalla gravità

I satelliti sono corpi celesti che orbitano attorno a un pianeta – o anche, come recentemente si è scoperto, attorno a un asteroide – e ne condividono, come fedeli compagni, il moto. Nel Sistema Solare esistono ben più di cento satelliti naturali, chiamati anche lune in onore del loro rappresentante più famoso, la Luna, che gravita attorno alla Terra

Satelliti naturali

Un satellite si mantiene in orbita attorno al corpo celeste cui è legato ed è fedele compagno del suo moto astronomico. In genere il moto di rotazione intorno ai rispettivi pianeti è diretto, si svolge da ovest verso est e procede nella stessa direzione di rotazione del pianeta. Solo alcuni satelliti dei pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) sono caratterizzati da moto retrogrado, cioè in direzione opposta. Per miliardi di anni la Terra ha avuto come sola compagna del suo moto di rotazione la Luna, l’unico satellite naturale del nostro pianeta e il solo, nel Sistema Solare, a essere visibile senza bisogno di strumenti ottici. Poi, negli ultimi cinquant’anni, il cielo si è popolato di un numero sempre crescente di satelliti artificiali, costruiti dall’uomo per le telecomunicazioni, il monitoraggio ambientale e così via.

In ogni caso, naturali o artificiali che siano, indipendentemente dal fatto che seguano traiettorie circolari o ellittiche, una sola è la forza che mantiene i satelliti in cielo, impedendo loro di cadere al suolo, e nello stesso tempo li lega ai pianeti: si tratta dell’attrazione gravitazionale (gravitazione), proprio la stessa forza che bisogna vincere quando si mettono in orbita i satelliti artificiali.

Le lune del Sistema Solare

Nel nostro Sistema Solare esistono almeno 138 satelliti naturali (o lune), una vera moltitudine scoperta grazie alle sonde e alle missioni spaziali. Questi satelliti in alcuni casi sono di dimensioni maggiori dei pianeti più piccoli come Mercurio e Plutone e sono numerosi soprattutto in prossimità dei grandi giganti gassosi, come Giove e Saturno. Tra le lune principali del Sistema Solare ci sono la nostra Luna e i satelliti di Giove – Io, Europa, Callisto, Ganimede –, Titano, che orbita attorno a Saturno (ma è molto meno famoso degli ‘anelli’ di questo pianeta), e Tritone, una luna di Nettuno.

I satelliti naturali si sono formati in modi diversi: alcuni sono nati nella stessa regione dei pianeti d’appartenenza – a volte sono addirittura frammenti del pianeta stesso –, mentre altri possono essere asteroidi catturati dal campo gravitazionale del pianeta già formato. In genere i satelliti sono ‘in risonanza’ con i rispettivi pianeti, cioè il moto di rivoluzione del satellite dura lo stesso tempo impiegato dal pianeta per completare una rotazione attorno al proprio asse e così accade, come nel caso della Luna, che mostrino sempre la stessa ‘faccia’ verso il pianeta stesso.

Un’eccezione è rappresentata da Iperione, una delle lune di Saturno, contraddistinto da una rotazione caotica per la sua forma molto irregolare.

Satelliti asteroidali

Nel 1993 la sonda Galileo, lanciata dalla NASA, l’agenzia spaziale degli Stati Uniti, ha scoperto e fotografato il primo satellite in orbita attorno a un asteroide. La piccola luna – di dimensioni 1,6 x 1,4 x 1,2 km – è stata chiamata Dactyl dall’Unione astronomica internazionale e si muove attorno all’asteroide 243 Ida, in orbita tra Marte e Giove. I telescopi terrestri hanno poi permesso di individuare altri satelliti asteroidali e oggi si contano circa una quarantina di lune analoghe a Dactyl. Secondo molti astronomi questi satelliti derivano da materiale espulso dal corpo principale in seguito alla collisione con un altro oggetto celeste; in alcuni casi, tuttavia, gli astronomi non escludono che sia stata la forza di gravità esercitata dall’asteroide a catturare un altro asteroide più piccolo. Se le dimensioni dell’asteroide e del suo satellite sono molto simili si preferisce parlare di un asteroide doppio, come nel caso di 90 Antiope, costituito da due componenti di eguali dimensioni che orbitano attorno al comune centro di gravità.