01.12.02 – Amalthea-Phoebe-Themis


Barnard si occupò del nome del satellite quasi subito. Il 15 settembre scrisse su un giornale di San Francisco: Spetta a me trovare un nome per esso. Dovrà essere, ovviamente, un nome mitologico, collegato a Giove in qualche modo. Poi, in una lettera a Newcomb un mese dopo notò: Sto pensando di sospendere il metodo di denominazione mitologico in questo caso. Prima di tutto, ogni nome che potrebbe essere adatto è stato applicato a un asteroide. Vorrei dargli un nome che abbia una qualche relazione con il nostro paese. In secondo luogo, i nomi che sono stati applicati ai satelliti di Giove sono quelli delle amanti di Giove e l’intero sistema è talmente immorale che non vedo nulla di buono nel mantenerlo.
In “Nomenclature of the Satellites of Jupiter”, The Observatory, 15 (Dec. 1892) apparve una lettera di W.T. Lynn (Blackheath, 10.10.1892) che proponeva un nome per il V satellite:

{A-0072.0015_.0195.18921200-0427_0429} p. 429
Si afferma, nella poesia mitica, che Deimos e Phobos siano stati gli attendenti che bardavano i destrieri di Marte, o piuttosto Ares. Con che cosa potremmo associare specialmente Giove in un modo simile? Certamente con il fulmine. Il suggerimento, quindi, offerto in tutta timidezza, è che i satelliti Galileiani siano ancora chiamati, come prima, con i loro numeri I., II., III., IV. (ora usati in così tanti libri che sono quasi diventati nomi in questo contesto), e che il nuovo interno sia designato Fulmen, o (se è preferita una forma greca, come nel caso dei satelliti di Marte) Keraunos.

In Popular Astronomy, 1 (ottobre 1893)   Barnard scrisse:

{A-0078.0001_.0002.18931000-0076_0082} p. 81 Finora questo satellite non ha ricevuto alcun nome, anche se vari nomi sono stati suggeriti per esso. La maggior parte di essi sono mitologici e hanno qualche connessione con Giove. Columbia, in considerazione del fatto che il satellite è stato scoperto nell’anno colombiano, ed Eureka, [motto della California] in ragione della California, lo stato in cui fu scoperto, sono stati suggeriti. Tuttavia, sembrerebbe aver trovato quasi da sé un nome – “Il quinto satellite”.
Nella letteratura astronomica c’è una forte tendenza a chiamarlo semplicemente “Il quinto satellite”, come fu chiamato all’annuncio della scoperta. C’è qualche opposizione a questo, siccome potrebbe essere fuorviante. Gli altri satelliti del pianeta gigante, oltre ai loro nomi mitologici, sono pure designati come I, II, II, IV, con numeri romani, nell’ordine della loro distanza da Giove. Se ora il nuovo è chiamato V ciò implicherebbe che esso sia il più lontano dei satelliti, mentre in realtà è il più vicino di tutti al pianeta, e dovrebbe ad ogni costo, secondo questo metodo di numerazione, essere il satellite I, il che richiederebbe di rinumerare il sistema di satelliti. Io direi anche, in connessione a questo, che il celebrato astronomo francese, Camille Flammarion, ha scritto, suggerendo il nome Amalthea, la nutrice di Giove (la piccolezza del satellite renderebbe questo nome alquanto inappropriato), e dando varie ragioni per cui avrebbe dovuto essere chiamato così.
Il massimo che può essere detto al presente è che è ancora senza nome, e può rimanere così. I nomi mitologici dei quattro satelliti più vecchi sono raramente usati. Può essere necessario, tuttavia, dare un nome mitologico per prevenire una confusione.

Ecco il racconto di Flammarion, in L’Astronomie, 12, 1893:

{A-0076.0012_.0003.18930300-0091_0094} p. 94
Il Giove bambino non dovette la vita che alla superchieria di Rea, che ingannò la voracità di Saturno – abituato a mangiare i suoi bambini alla loro nascita – presentandogli una pietra fasciata, che il dio divorò senza dubitare di nulla. (Se questa pietra avesse un nome, questo nome converrebbe abbastanza al nuovo satellite che non è altro che una pietra celeste). Il giovane Giove fu allora nascosto nell’isola di Creta, sul monte Ida, dove fu nutrito dal latte della capra Amaltea, con le cure delle ninfe Ida e Adrastea. Sottoponemmo dunque a Barnard l’idea seguente:
Perché non scegliere il nome di questa nutrice abbastanza originale? ‘Amaltea’ non è cattivo. Si potrebbe anche pensare alla ninfa Ida. Ma anche la montagna si chiamava Ida. Amaltea si presenta in prima linea, come piccola nutrice del dio supremo. Il suo nome, è vero, è stato dato ad un piccolo pianeta, come quello di Europa e di Io; ma è lo stesso per il nome di Teti, che è stato dato sia al 3° satellite di Saturno e al 17° piccolo di pianeta, e quello di Dione, che apparteneva al 4° satellite di Saturno e al 106° piccolo pianeta. Non ci può essere confusione tra le osservazioni di un satellite di Giove e quelle d’un piccolo pianeta.

Nonostante Barnard l’avesse scartato, dopo diversi decenni il nome Amalthea proposto da Flammarion ha preso piede fra gli astronomi. Ecco una spiegazione:

Ἀμάλϑεια; lat. Amalthēa-ae. Cronos ingoiava tutti i suoi figli. Ma un giorno la moglie Rhea decise di salvare l’ultimo nato, Zeus. Mise nelle fasce una pietra, che il marito igoiò ignaro. Affidò il piccolo alle cure della ninfa Adrastea a Creta. Qui fu nutrito dalla capra Amalthea (secondo un’altra versione del mito, Amalthea era la figlia di Melisso, re di Creta, e padrona della capra.)

Barnard scrisse ancora in Astronomical Journal, 14, issue 325, (1894)  :

{A-0079.0014_.0325.18940825-0097_0104} p. 97 Finora nessun nome è stato dato al nuovo satellite. Questo principalmente perché i nomi mitologici tanto tempo fa assegnati agli altri quattro non sono mai stati usati in pratica, e promettono alla fine di essere del tutto abbandonati. È molto più conveniente parlare di queste lune come I, II, II, IV, che scrivere o dire Io, Europa, Ganymede e Callisto.
I numeri, almeno per me, stanno come nomi, e non devono avere necessariamente avere attinenza con le distanze relative dei satelliti. Sarebbe pericoloso e assurdo modificare la presente notazione per introdurre il nuovo satellite come I, e sarebbe ugualmente assurdo chiamarlo 0, come alcuni hanno suggerito, perché non possiamo dire quello che lo sviluppo dei grandi telescopi del futuro potrà portare riguardo al sistema di satelliti di Giove.
Io penso, quindi, che questa nuova luna debba continuare ad essere chiamata il “quinto satellite”, o satellite V, come l’ho sempre chiamata. Sarebbe anche corretto se io assumessi che gli altri satelliti fossero numerati in ordine di scoperta, cosa che può essere fatta senza violare i fatti. Non c’è certamente nulla da guadagnare dando a questo oggetto uno speciale nome mitologico. Tuttavia, se è il generale desiderio degli astronomi che esso debba portare un tale nome, io ne sceglierò uno per esso. Gli altri satelliti del sistema solare (eccetto quello di Nettuno) sono opportunamente denominati, e questi nomi sono entrati nell’uso regolare. Perché non lasciare che il magnifico sistema gioviano differisca da tutto il resto per un differente ordine di nomenclatura?

Phoebe

Il 18 marzo 1899 l’ufficio di Telegrammi Astronomici della Astronomische Gesellschaft a Kiel diramò la notizia della scoperta di un nuovo satellite di Saturno; la prima pubblicazione in una rivista fu “A New Satellite of Saturn”, Astronomical Journal, 20, No. 458 (March 23, 1899):

{A-0079.0020_.0458.18990323-0013_0013} p. 13 Il Prof. E.C.Pickering annuncia che un nuovo satellite di Saturno è stato scoperto dal Prof. William H. Pickering all’Harvard College Observatory. È tre volte e mezza più distante da Saturno di Giapeto. Il periodo è circa 70 mesi, e la magnitudine è 15.5. Il satellite appare in 4 lastre prese all’Arequipa Station con il Bruce Photographic Telescope.

Il telescopio Bruce era di 24 pollici (61 cm) di diametro e 4 metri di focale. Altri dati preliminari apparvero in Harvard College Observatory Bulletin  (17 marzo 1899) No. 49 e in “A Ninth Satellite to Saturn”, The Observatory, 22, No. 278 (April 1899) {A-0072.0022_.0278.18990400-0158_0159} p. 158-159 . Il fratello dello scopritore, Edward Charles Pickering, scrisse un resoconto più completo, con dei dati migliorati: “A New Satellite of Saturn”, Harvard College Observatory Circular (10 aprile 1899) No. 43  Fu ristampato in Astrophysical Journal, 9, No. 4 (April 10, 1899) {A-0092.0009_.0004.18990400-0274_0276} p. 274-276   e Astronomische Nachrichten, 149, No. 10 (April 29, 1899):

{A-0073.0149_.3562.18990429-0189_0192} p. 189-192 Quasi tutte le scoperte astronomiche fatte con l’aiuto della fotografia sono state collegate alle stelle fisse. Nello studio dei membri del nostro sistema solare, i risultati ottenuti dall’occhio sono generalmente migliori di quelli ottenuti da una fotografia. Per molti anni si è supposto che la fotografia potesse essere usata per la scoperta di nuovi satelliti, e nell’aprile 1888, un accurato studio della vicinanza dei pianeti esterni fu fatto dal Professor William H. Pickering. Furono prese fotografie con il Boyden telescope da 13 pollici, con esposizioni di circa 1 ora, e furono ottenute immagini di tutti i satelliti di Saturno allora noti, eccetto Mimas, la cui luce era oscurata da quella del suo primario. Fu così mostrato che probabilmente Saturno non aveva nessun satellite, non ancora scoperto, ruotante in un’orbita al di fuori di Encelado, a meno che non fosse di oltre una magnitudine più debole di Iperione (43° Rapporto, p. 80).
[NOTA: Pickering aveva cercato anche dei nuovi satelliti di Urano (1894, 1897, 1899).]
Nel programmare il Bruce Photographic telescope, una ricerca di deboli satelliti distanti fu considerata un’importante parte del suo lavoro, e pertanto, lastre a questo scopo furono prese ad Arequipa, dal Dr. Stewart. Un accurato esame di queste lastre fu fatto dal Professor William H. Pickering, e sovrapponendo due di esse, A 3228 e A 3233, prese il 16 e 18 agosto 1898, con esposizioni di 120 m., fu trovato un debole oggetto che appariva in differenti posizioni nelle due lastre. Lo stesso oggetto fu mostrato in altre due lastre, A 3227 e A 3230, prese il 16 e 17 agosto 1898, con esposizioni di 60 m e 122 m, rispettivamente. La posizione è circa la stessa nelle due lastre prese il giorno 16, ma il 17 agosto esso seguiva questa posizione di 33″, e fu 19″ a sud, mentre il 18 agosto seguiva di 72″, 43″ a sud. Il suo moto era diretto, ed inferiore di quello di Saturno, anche se circa nella stessa direzione. Non poteva, quindi, essere un asteroide, ma doveva essere o un satellite di Saturno o un pianeta esterno più distante. La prossimità di Saturno, rende la prima supposizione molto più probabile. Il 17 agosto, l’angolo di posizione rispetto a Saturno era 106°, e la distanza 1480″. Assumendo che esso fosse all’elongazione, e che la sua orbita sia circolare, il periodo sarebbe 400 giorni, o cinque volte quello di Giapeto.
Fu dapprima identificato con un oggetto molto debole trovato in lastre prese nel 1897, e il periodo di settanta mesi fu derivato da esso. Questa supposizione non è stata confermata.
Misure delle posizioni delle immagini diedero materiale addizionale per determinare la forma dell’orbita. […] Appare da ciò, che il moto apparente è di circa 10″.4 al giorno, ad una distanza di 1480″. Un calcolo mostra che se l’orbita è circolare, il periodo deve essere 4200 o 490 giorni, a seconda che il satellite sia vicino alla congiunzione o all’elongazione. Questi valori possono essere grandemente alterati se l’orbita è ellittica. Siccome l’intervallo di tempo fra la prima e l’ultima fotografia in cui il satellite appare è solo 2 giorni, è impossibile predire la sua posizione con accuratezza. È probabile che il suo angolo di posizione da Saturno ora si trovi fra 280° e 290°, e la sua distanza fra 20′ e 30′. Queste incertezze probabilmente saranno grandemente diminuite da misure delle lastre di Saturno prese ad Arequipa il 15, 16 e 17 settembre, che per qualche ragione inspiegata non sono ancora state ricevute a Cambridge.
La direzione del moto, che è quasi verso Saturno, mostra che l’orbita apparente è un’ellisse molto allungata, e che essa giace circa nel piano dell’eclittica. Il Professor Asaph Hall ha sottolineato che questo deve essere aspettato in un corpo così distante come Saturno. L’attrazione di quest’ultimo supera solo leggermente quella del Sole. Iperione appare come un oggetto cospicuo in tutte e quattro le lastre, e il nuovo satellite appare circa una magnitudine e mezza più debole. La magnitudine approssimata è quindi 15.5. Visto da Saturno, appare come una debole stella della 6a magnitudine. Assumendo che il suo potere riflettente sia lo stesso di quello di Titano, il diametro sarebbe circa 200 miglia. Si noterà, tuttavia, che mentre è probabilmente il più debole corpo mai trovato nel sistema solare, è anche il più grande scoperto dopo i satelliti interni di Urano nel 1851. L’ultima scoperta di un satellite di Saturno fu fatta nel settembre 1848, dal Professor William C. Bond, allora direttore dell’Osservatorio, e da suo figlio, il Professor George P. Bond.
Il satellite Iperione fu visto dal figlio il 16 e 18 settembre, ma il suo vero carattere fu per la prima volta riconosciuto il 19 settembre, quando la sua posizione fu misurata sia dal padre che dal figlio (vedi Annals, II, p. 12). Poco dopo, fu scoperto indipendentemente da Lassell a Liverpool.
Il Professor William H. Pickering, come scopritore, suggerisce che il nome Phoebe, una sorella di Saturno, sia dato al nuovo satellite. Tre dei satelliti, Teti, Dione e Rea sono già stati denominati da sorelle di Saturno, e due, Iperione e Giapeto, dai suoi fratelli.

Ecco la spiegazione del nome: Φοίβη; lat. Phoebe-es [Febe]. Una delle Titanidi, figlie di Urano e Gaia (sorelle dei Titani). Sposò Ceo, che gli diede due figli, Latona e Asteria.

Le quattro posizioni segnalate in questo articolo erano ovviamente troppo poche per calcolare l’orbita, e persino per determinare se il moto era diretto o retrogrado. W.H.Pickering potè pubblicare un’estesa analisi solo nel 1905, in Annals of Harvard College Observatory, 53, No. 3 {A-0089.0053_.0003.19050000-0045_0073} p. 45-74 . Alcune settimane dopo la pubblicazione della circolare No. 43 (che parlava di 4 immagini) ne furono trovate altre 3, prese in settembre 1898; tuttavia, erano sfocate e in una posizione diversa da quella prevista, per cui non furono tenute nella dovuta considerazione. Le fotografie prese nell’agosto 1899 non condussero ad alcun risultato; nell’agosto 1900 furono ottenuti degli eccellenti negativi, in 5 notti in successione e, dopo un intervallo di due giorni, in altre 4 notti successive. Ma Pickering fu così occupato dall’”Atlas of The Moon” che potè esaminare i negativi solo dopo il completamento di quell’opera. Non avendo trovato niente nelle lastre del 1900, Pickering arrivò a sospettare che i quattro oggetti trovati nelle lastre del 1898 fossero dei difetti o delle stelle deboli, ma alla fine si convinse della riscoperta di Phoebe nelle lastre dell’agosto 1900 e poi anche nel settembre successivo.

Nel 1904 Pickering aveva preparato la memoria che stava per essere pubblicata negli Annals, quando gli arrivarono delle notizie che richiesero una completa revisione dell’orbita. Nel marzo aveva inviato a S.I.Bailey un’effemeride approssimata, chiedendogli di ricercare Phoebe. Nelle foto di aprile e maggio non fu trovato niente nelle posizioni previste, ma poi fu notato un oggetto a notevole distanza da esse (il 12 maggio a 9.9′). Per spiegare questo fatto fu ipotizzato che l’orbita di Phoebe fosse molto differente da quanto previsto inizialmente, e percorsa addirittura in senso retrogrado. Per quanto sorprendente, questa ipotesi riuscì a spiegare tutte le osservazioni del 1904 e migliorò la rappresentazione di quelle più vecchie. Ma altre osservazioni (1897, 1899, 1902) non si accordarono con l’orbita retrograda, e si incominciò a dubitare che alcune delle osservazioni potessero appartenere ad un nuovo satellite; Pickering decise di dare fiducia all’orbita ottenuta con le osservazioni del 1904. Si chiese quale potesse essere la causa del moto retrogrado. Forse Phoebe era in origine una cometa, che fu catturata da Saturno; oppure, Saturno aveva originalmente una rotazione retrograda, e il satellite più esterno gli ruotava attorno vella stessa direzione. Poi, per effetto di marea, cambiò il senso della rotazione, e si originarono tutti gli altri satelliti, con moto diretto.

Themis

In Annals of Harvard College Observatory, 53, No. 4 {A-0089.0053_.0005.19050000-0085_0100} p. 85-100   Pickering ritornò sull’argomento, discutendo anche le osservazioni (visuali: {A-0079.0024_.0571.19050328-0165_0166} ) di E.E.Barnard all’Osservatorio Yerkes e di C.D.Perrine all’Osservatorio Lick. In Annals of Harvard College Observatory, 53, No. 6 {A-0089.0053_.0006.19050000-0101_0142} p. 101-142 .  Frank E. Ross compì un’accurata analisi dell’orbita di Phoebe, studiandone le perturbazioni con la teoria di Delaunay. In Harvard College Observatory Bulletin, No. 189 e nel telegramma No. 4012 (28 aprile 1905) fu annunciata la scoperta di un decimo satellite di Saturno:

Un decimo satellite di Saturno è stato scoperto all’Harvard College Observatory dal Professor William H. Pickering da un’esame delle fotografie prese con Bruce Telescope da 24 pollici. Le lastre furono scelte fra quelle usate nella determinazione dell’orbita di Phoebe, il nono satellite. Il periodo del nuovo satellite è ventun giorni, siccome la sua distanza da Saturno è un po’ minore di quella di Hyperion, scoperto in quest’Osservatorio nel 1848. Il moto nella sua orbita è diretto. Il nuovo satellite appare in tredici lastre.

In Annals of Harvard College Observatory, 53, No. 9, p.173-185 Pickering descrisse la scoperta del decimo satellite di Saturno. {A-0089.0053_.0009.19050000-0173_0185} p. 174 Un nome è stato scelto fra quelli delle sorelle di Saturno, come nel caso di Phoebe, ed è stato deciso di chiamare il nuovo satellite Themis.  Basandosi soprattutto sulle 9 migliori misure (intorno al 16 aprile 1904) Pickering ricavò un’orbita particolare, con un semiasse di 1457000 km, periodo di 20.85 giorni, eccentricità 0.23, inclinazione sull’eclittica 39°.1. Θέμις, in latino Themis-idis, era una Titanessa o Titanide. {A-0089.0053_.0009.19050000-0173_0185} p. 184 Se i nodi di Themis retrogradano alla stessa velocità media di quelli di Titano, ciò che è indubbiamente il caso, la piccolezza dell’avvicinamento dei due corpi deve dipendere principalmente dal moto dei loro apsidi. Data l’elevata eccentricità della sua orbita ciò sarà principalmente controllato dal moto degli apsidi di Themis. Se i suoi apsidi stanno avanzando, cosa sulla quale ci possono essere pochi dubbi, deve avere avuto il massimo avvicinamento con Titano in un passato molto recente. L’orbita è ancora in una posizione molto critica. Fu probabilmente l’aver evitato questa collisione che gettò l’orbita fuori dal piano dell’anello del pianeta. Col passare del tempo l’attrazione del rigonfiamento equatoriale di Saturno tenderà a riportarlo indietro su questo piano, solo per essere ancora espulso da esso da Titano, in tempo per evitare una futura catastrofe.

Per la scoperta del nono e decimo satellite, l’Académie Royale des Sciences de Paris nel 1906 attribuì a W.H.Pickering il Premio Lalande. In Annals of Harvard College Observatory, 61, No. 1, (1908) {A-0089.0061_.0001.19080000-0086_0094} p. 86-94   Pickering discusse 16 immagini di Themis ottenute nel 1900 (intorno al 16 aprile) e trovò che gli elementi orbitali erano notevolmente cambiati fra il 1900 e il 1904: eccentricità da 0.045 a 0.230, inclinazione dal 20°1 a 39°1, periodo da 20.90 a 20.85. A meno che non si trattasse di due satelliti con semiassi maggiori simili, ma prevalse l’idea di un unico satellite che subiva delle forti perturbazioni. Purtroppo, Pickering non riuscì ad avere ulteriori riscontri, e nessun altro riuscì mai ad osservare l’oggetto, che alla fine fu dimenticato.

L’articolo “The evidence for faint satellites of Saturn reexamined” di K. Aksnes e Fred A. Franklin (Harvard College Observatory e Smithsonian Astrophysical Observatory) in Icarus, 36, Issue 1, October 1978 {A-0187.0036_.0001.19781000-0107_0118} pp. 107-118 discusse fra l’altro il caso di Themis. Esaminando le lastre originali, ancora conservate all’Harvard Observatory, controllarono le immagini che Pickering aveva identificato come Themis con le stelle riportate nelle National Geographic Society-Palomar Observatory Sky Survey Charts. Circa la metà di queste immagini poterono essere identificate con stelle di magnitudine comparabile sulle carte. La probabile spiegazione di maggior parte delle rimanenti sta nell’affermazione dello stesso Pickering che i difetti delle lastre erano numerosi nell’immediata vicinanza di un oggetto luminoso come Saturno.

Nel 2025 sono state annunciati 128 nuovi satelliti di Saturno, portando il numero totale a 274. Per nessuno di essi, l’orbita è compatibile con quella del mitico satellite Themis.