Los anillos de Saturno son una de las joyas del Sistema Solar, pero parece que su tiempo es corto y su existencia fugaz.
un nuevo estudio sugiere que los anillos tienen entre 400 y 100 millones de años, una fracción de la edad del Sistema Solar. Esto significa que tenemos suerte de vivir en una era en la que el planeta gigante tiene sus magníficos anillos. La investigación también revela que podrían desaparecer en otros 100 millones de años.
Los anillos fueron observados por primera vez en 1610 por el astrónomo Galileo Galilei quien, debido a los límites de resolución de su telescopio, los describió inicialmente como dos planetas más pequeños a cada lado del orbe principal de Saturno, aparentemente en contacto físico con él.
En 1659, el astrónomo holandés Christiaan Huygens publicó Systema Saturnioen el que se convirtió en el primero en describirlos como un sistema de anillos delgados y planos que no tocaba el planeta.
También mostró cómo su apariencia, vista desde la Tierra, cambia a medida que los dos planetas orbitan alrededor del Sol y por qué apar entemente desaparecen en ciertos momentos. Esto se debe a que su geometría de visualización es tal que nosotros en la Tierra los vemos periódicamente de canto.
Los anillos son visibles para cualquier persona con un par de binoculares decentes o un modesto telescopio de jardín. Los anillos, arrojados de blanco contra el orbe amarillo pálido de Saturno, están compuestos casi en su totalidad por miles de millones de partículas de hielo de agua, que brillan al dispersar la luz del sol.
En medio de este material helado hay depósitos de cosas más oscuras y polvorientas. En la ciencia espacial, “polvo” generalmente se refiere a pequeños granos de material rocoso, metálico o rico en carbono que es notablemente más oscuro que el hi elo. También se les conoce colectivamente como micrometeoroides. Estos granos impregnan el Sistema Solar.
Ocasionalmente, puedes verlos entrar en la atmósfera de la Tierra por la noche como estrellas fugaces. Los campos gravitatorios de los planetas tienen el efecto de magnificar o enfocar esta polvorienta “caída” planetaria.
Con el tiempo, esta caída agrega masa a un planeta y altera su composición química. Saturno es un enorme planeta gigante gaseoso con un radio de unos 60.000 kilómetros, unas 9,5 veces el de la Tierra, y una masa de unas 95 veces la de la Tierra. Esto significa que tiene un “pozo de gravedad” muy grande (el campo gravitacional que rodea un cuerpo en el espacio) que es muy efectivo para canalizar los granos de polvo hacia Saturno.
Curso de colisión
Los anillos se extienden desde unos 2.000 kilómetros por encima de las nubes de Saturno hasta unos 80.000 kilómetros de distancia, ocupando una gran área del espacio. Cuando pasa el polvo que cae, puede chocar con partículas heladas en los anillos. Con el tiempo, el polvo oscurece gradualmente los anillos y aumenta su masa.
Cassini-Huygens fue una nave espacial robótica lanzada en 1997. Llegó a Saturno en 2004 y entró en órbita alrededor del planeta, donde permaneció hasta el final de la misión en 2017. Uno de los instrumentos a bordo era el Analizador de polvo cósmico (CDA).
Utilizando datos del CDA, los autores del nuevo artículo compararon los recuentos actuales de polvo en el espacio alrededor de Saturno con la masa estimada de material polvoriento oscuro en los anillos. Descubrieron que los anillos no tienen más de 400 millones de años y pueden ser tan jóvenes como 100 millones de años. Estas pueden parecer largas escalas de tiempo, pero son menos de una décima parte de la edad de 4.500 millones de años del Sistema Solar.
Esto también significa que los anillos no se formaron al mismo tiempo que Saturno o los otros planetas. Son, cosmológicamente hablando, una adición reciente al Sistema Solar. Durante más del 90 por ciento de la existencia de Saturno, no estuvieron presentes.
Estrella de la Muerte
Esto lleva a otro misterio: ¿cómo se formaron los anillos por primera vez, dado que todos los principales planetas y lunas del Sistema Solar se formaron mucho antes? Se estima que la masa total de los anillos es aproximadamente la mitad que una de las lunas heladas más pequeñas de Saturno, muchas de las cuales exhiben enormes características de impacto en sus superficies.
Uno en particular, la pequeña luna mimosque recibe el sobrenombre de Estrella de la Muerte, tiene un cráter de impacto de 130 kilómetros de ancho llamado Herschel en su superficie.
Este no es de ninguna manera el cráter más grande del Sistema Solar. Sin embargo, Mimas tiene solo unos 400 kilómetros de diámetro, por lo que este impacto no habría necesitado mucha más energía para destruir la luna. Mimas está hecho de hielo de agua, al igual que los anillos, por lo que es posible que los anillos se hayan formado a partir de un impacto catastrófico.
Lluvia de anillos
Independientemente de cómo se hayan formado, el futuro de los anillos de Saturno está en duda. El impacto de los granos de polvo contra las partículas de hielo ocurre a velocidades muy altas, lo que lleva a que pequeños fragmentos de hielo y polvo se desprendan de sus partículas originales.
La luz ultravioleta del Sol hace que estos fragmentos se carguen eléctricamente a través de la efecto fotoeléctrico. Al igual que la Tierra, Saturno tiene un campo magnético y, una vez cargados, estos diminutos fragmentos de hielo se liberan del sistema de anillos y quedan atrapados en el campo magnético del planeta.
En concierto con la gravedad del planeta gigante, luego son canalizados hacia la atmósfera de Saturno. Esta “lluvia de anillos” fue observada por primera vez desde lejos por las naves espaciales Voyager 1 y Voyager 2 durante sus breves sobrevuelos de Saturno a principios de la década de 1980.
En una más reciente papel de 2018 Los científicos usaron conteos de polvo, nuevamente del CDA, mientras Cassini volaba entre los anillos y las nubes de Saturno, para determinar cuánto hielo y polvo se pierde de los anillos con el tiempo. Este estudio demostró que aproximadamente una piscina olímpica de masa de los anillos se pierde en la atmósfera de Saturno cada media hora.
Esta tasa de flujo se usó para estimar que, dada su masa actual, los anillos probablemente desaparecerán en tan solo 100 millones de años. Estos hermosos anillos tienen una historia turbulenta y, a menos que se repongan de alguna manera, serán devorados por Saturno.
gareth dorrianInvestigador Postdoctoral en Ciencias Espaciales, universidad de birmingham
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