Astronomía | Inteligencia artificial & Ciencia#100MillionYearsChallenge

Saturno nació sin anillos y estuvo millones de años sin ellos

La misión suicida de Cassini revela que Saturno se tuvo que formar sin anillos y que nacieron en la época de los dinosaurios

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Saturno nació sin anillos y estuvo millones de años sin ellos
Saturno sin anillos

Saturno sin anillos E.I., NASA

Resumen:

Como si de un juego de #100MillionChallenge se tratase, un estudio publicado en Science se ha propuesto rescatar un retrato de Saturno de hace entre 100 y 10 millones de años (periodo que comprende la época de los dinosaurios en la Tierra), para compararlo con el actual. Y, sorpresa: hace ese tiempo, Saturno carecía de anillos.

Los autores, liderados por Luciano Iess (@luciano_iess), investigador de la Universidad de Roma de La Sapienza, explican en su publicación que “la estructura interior de Saturno, la profundidad de sus vientos y la masa y edad de sus anillos limitan su formación y evolución”. Es decir, no se entiende al gigante gaseoso tal y como lo conocemos hoy si no es porque en algún momento no hubo anillos en Saturno. Y todo, gracias a los últimos instantes de la misión Cassini.

La penúltima sorpresa de la misión suicida

En este vídeo, explicamos la recta final de la misión Cassini en junio de 2017 de la mano de su director, poco antes de que fuera engullida por el planeta. Ahora, de aquellos momentos volvemos a llevarnos sorpresas, como anticipaba su responsable. En la fase final de la misión Cassini, la nave espacial se lanzó entre el planeta y el anillo más interno, a una altura de entre 2600km a 3900 km por encima de las cimas de las nubes. Durante seis de estos cruces, “se mandó una señal de radio a la Tierra para determinar el campo gravitatorio del planeta y la masa de sus anillos. Encontramos que la gravedad de Saturno se desvía de las expectativas teóricas y requiere una rotación diferencial de la atmósfera que se extiende a una profundidad de al menos 9000 km”. | Vídeo: Mario Viciosa.

 

“Los anillos deben ser consecuencia de algún proceso dinámico dentro del sistema o resultado de un fenómeno abrupto, como la irrupción de otro cuerpo más pequeño. Pero no se sabe con exactitud”, explicaba este jueves a la agencia Sinc el autor principal.

La sonda recolectó una increíble cantidad de datos sobre la composición y dinámica de los anillos durante 292 vueltas al planeta. Sin embargo, hasta la fase final no pudo estudiar su masa, clave para calcular su edad. La nave tuvo que adentrarse a través del hueco de 2.000 km que separa Saturno de su anillo más cercano.

“Ya teníamos otros datos de Voyager y Cassini que sugerían que los anillos no se habían formado con Saturno, pero ahora tenemos una evidencia mucho más precisa, que sólo fue posible obtener durante el ‘gran final’ de la misión”, informa Iess.

“De hecho, las mediciones realizadas por otros instrumentos a bordo de la sonda demostraron que los anillos son 99% hielo y que el 1% restante está compuesto de partículas microscópicas de silicato”, añade. “Pero la masa ha permitido estimar la cantidad total de impurezas depositadas (las partículas de silicato), para así determinar el tiempo necesario para que se acumulen: entre 10 y 100 millones de años”.

Los anillos de Saturno cambian y evolucionan, al punto que podrían desaparecer en millones de años. Contienen, sobre todo, hielo y dentro de ellos habitan sus satélites, cuyos perfiles también van modificándose con el tiempo, conforme a los datos aportados por Cassini. Tiene 62 lunas conocidas, algunas sirven para mantener la estabilidad de los anillos y se cree que podrían tener condiciones para la vida en algunos casos. No son exclusivos de Saturno. Urano tiene anillos y también planetas enanos como Haumea o el asteroide Chariklo.

¿De dónde vienen los anillos de Saturno?

Su corta edad aplaca una larga discusión entre los científicos planetarios. Algunos pensaron que los anillos se formaron junto con el planeta hace 4.500 millones de años a partir de restos de hielo que permanecen en órbita después de la formación del sistema solar. Otros pensaron que los anillos eran muy jóvenes y que Saturno, en algún momento, capturó un objeto del cinturón de Kuiper o un cometa helado y lo redujo gradualmente a escombros en órbita.

Los radiotelescopios basados en la Tierra midieron la velocidad de la nave espacial a una fracción de milímetro por segundo. El nuevo valor de la masa de los anillos está en el rango de estimaciones anteriores y permite a los investigadores determinar su edad, según subrayan los autores de este análisis.

Estos cálculos de edad, liderados por Philip Nicholson, de Cornell University e Iess, se construyeron sobre una conexión que los científicos habían hecho previamente entre la masa de los anillos y su edad. La masa inferior apunta a una edad más temprana, porque los anillos están inicialmente hechos de hielo y son brillantes, pero con el tiempo se contaminan y se oscurecen con los desechos interplanetarios.

“Estas mediciones solo fueron posibles porque Cassini voló muy cerca de la superficie en sus últimas horas”, dice Militzer. “Fue una forma espectacular de terminar la misión”.