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Pregunte a Smithsonian: ¿Cuántos anillos tiene Saturno?

Los anillos de Saturno son una cosa hermosa. Han despertado la curiosidad de legiones de astrónomos a lo largo de los siglos y, sin embargo, todavía se sabe muy poco sobre ellos.

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¿Qué edad tienen? ¿Como llegaron ahi? ¿Sirven para algún propósito? Ninguna de estas preguntas tiene respuestas definitivas. Incluso el número de anillos varía, según cómo se realiza el conteo.

Los anillos fueron observados por primera vez en 1610 por Galileo. Él y otros primeros astrónomos ni siquiera estaban seguros de si eran anillos, porque parecían desaparecer periódicamente, una función de las bandas delgadas que a veces se veían de punta. Pero un experimento controlado 50 años o más después del descubrimiento de Galileo demostró que en realidad eran anillos.

Sin embargo, durante los siguientes siglos, no se aprendió mucho más sobre esos anillos, hasta que la nave espacial Pioneer y Voyager realizó sobrevuelos del sexto planeta desde el sol a principios de la década de 1980. El conocimiento se ha acelerado con la misión Cassini-Huygens, un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana, diseñado para investigar cada aspecto de Saturno, sus lunas y sus anillos. La nave espacial Cassini de 4.600 libras, uno de los vehículos interplanetarios más grandes y complejos jamás construidos, llegó a Saturno en 2004, después de un viaje de 7 años. Ha estado transmitiendo imágenes y datos fantásticos desde entonces. Cassini debía finalizar en 2008, pero su misión se ha extendido varias veces, y actualmente está programado para morir en 2017.

¿Por qué estudiar los anillos? "Los anillos en realidad no son tan significativos, diría yo, en términos de lo que nos pueden enseñar", dice John Weiss, profesor asistente de física en la Universidad de St. Martin en Lacey, Washington. "La razón principal por la que creo que la mayoría de nosotros lo estudiamos es porque hay un misterio allí, algo que no entendemos", agrega Weiss, quien realizó su trabajo de posdoctorado como especialista en imágenes en la misión Cassini y se ha centrado desde entonces en La dinámica de los anillos de Saturno.

Los anillos también pueden ofrecer pistas sobre cómo se forman los planetas y sobre la dinámica orbital, dice.

En esta imagen simulada de los anillos de Saturno, el color indica el tamaño de las partículas del anillo en diferentes regiones en función de los efectos medidos de tres señales de radio. Se enviaron tres señales de radio simultáneas de 0.94, 3.6 y 13 centímetros de longitud de onda (bandas Ka, X y S) desde la nave espacial Cassini a través de los anillos hasta la Tierra. (NASA / Jet Propulsion Laboratory, Instituto de Tecnología de California) Se creó una vista panorámica combinando 165 imágenes tomadas por la cámara gran angular Cassini durante un período de casi tres horas el 15 de septiembre de 2006. (NASA / Jet Propulsion Laboratory, Instituto de Tecnología de California) Una vista de Saturno desde el cuarto año de la misión Cassini en 2000. (NASA / Jet Propulsion Laboratory, Instituto de Tecnología de California)

La sabiduría predominante ha sido que los anillos se crearon hace unos 100 millones de años, un verdadero joven en comparación con el sistema solar de 4.500 millones de años. Pero en 2014, los científicos de la Universidad de Colorado en Boulder, armados con datos de Cassini, postularon que los anillos estaban allí al principio y que, de hecho, tienen entre 4 y 5 mil millones de años.

Estimaron la edad de los anillos en parte al examinar los gránulos de hielo que constituyen la mayor parte de ellos. Ese hielo es principalmente agua, con un poco de metano y dióxido de carbono, dice Weiss. A veces el hielo cubre algo de material rocoso, ya que las partículas se desgastan con el tiempo y pierden algo de reflectividad. Una capa de polvo también puede acumularse con el tiempo. De esta manera, la edad se puede estimar por reflectividad, pero la investigación de Colorado mostró que incluso las partículas brillantes y reflectantes podrían ser viejas.

"Me encantaría la idea de que estos anillos siempre hayan estado alrededor de Saturno, pero no tengo otra razón aparte de la estética", dice Weiss. No está claro si los hallazgos de Colorado se mantendrán con el tiempo, agrega.

Entonces, ¿cómo llegaron allí las partículas? Una teoría es que los anillos están formados por los restos de lunas destrozadas por meteoritos. O pueden ser restos de un cometa que se rompió. Weiss dice que no cree que haya suficiente evidencia para decir cuál es la más probable.

Por ahora, los astrónomos cuentan ocho anillos principales. A medida que fueron descubiertos, a cada uno se le asignó una letra del alfabeto (no exactamente la nomenclatura más llamativa para un planeta tan impresionante). Pero no aparecen en orden alfabético. Trabajando hacia afuera desde Saturno, los primeros son los anillos C, B y A. El anillo D es débil y está más cerca del planeta. El anillo F es estrecho y está justo afuera del anillo A. Más allá de eso, hay dos anillos más débiles, G y E. Hay espacios entre los anillos que han sido nombrados y rizos dentro de los anillos, lo que ha aumentado el recuento de anillos en miles.

En general, los anillos se extienden aproximadamente a 175, 000 millas de Saturno, casi la distancia entre la Tierra y su luna. Pero varían en ancho y alto: algunos tienen solo 30 pies de altura.

La nave Cassini ha hecho algunos descubrimientos interesantes sobre los anillos, incluyendo que las lunas de Saturno han lanzado olas en los anillos, y que pequeños objetos de "hélice" en los anillos los están alterando. Los astrónomos los vigilan de cerca y esperan ver cómo cambian sus órbitas y qué impacto podrían tener en el futuro.

A medida que Cassini termina su misión en 2017, los ingenieros están trazando un camino que, con suerte, lo maniobrará de manera segura a través de los anillos sin ser destruido por las partículas, para que pueda tomar imágenes desde dentro de los anillos y los huecos. La nave terminará su vida en un incendio cuando golpee la atmósfera de Saturno, si llega tan lejos.

"Entonces, a medida que baja, caerá con una canción de cisne", dice Weiss, quien profesó cierta tristeza al contemplar la desaparición de la nave espacial.

Es tu turno de preguntarle al Smithsonian.

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