Han pasado casi cuarenta años desde la Voyager 1 y 2 Misiones visitaron el sistema de Saturno. Mientras las sondas volaban junto al gigante gaseoso, pudieron capturar algunas impresionantes imágenes de alta resolución de la atmósfera del planeta, sus numerosas lunas y su icónico sistema de anillos. Además, las sondas también revelaron que Saturno estaba perdiendo lentamente sus anillos, a un ritmo que los haría desaparecer en unos 100 millones de años.
Más recientemente, el Cassini El orbitador visitó el sistema de Saturno y pasó más de 12 años estudiando el planeta, sus lunas y su sistema de anillos. Y según una nueva investigación basada en Cassini datos, parece que Saturno está perdiendo sus anillos a la velocidad máxima predicha por el Viajero misiones Según el estudio, los anillos de Saturno están siendo engullidos por el gigante gaseoso a un ritmo que significa que podrían desaparecer en menos de 100 millones de años.
El estudio, que apareció recientemente en la revista. Ícaro fue dirigido por James O'Donoghue del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA e incluyó miembros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, el Centro de Física Espacial, la Corporación de Investigación Espacial, la Universidad de Leicester y el University College London.
Según los datos obtenidos por el Viajero en 1980 y 1981, las partículas heladas de los anillos de Saturno están siendo arrastradas por la gravedad del planeta después de estar sujetas al campo magnético de Saturno, lo que las convierte en una polvorienta "lluvia de anillos" en la atmósfera superior de Saturno. Pero como James Donahue indicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA, la situación puede ser peor de lo que se sospechaba originalmente:
"Estimamos que esta" lluvia de anillos "drena una cantidad de productos acuáticos que podrían llenar una piscina olímpica de los anillos de Saturno en media hora. Solo por esto, todo el sistema de anillos desaparecerá en 300 millones de años, pero a esto se agrega que la nave espacial Cassini midió el material del anillo detectado que cae en el ecuador de Saturno, y los anillos tienen menos de 100 millones de años de vida. Esto es relativamente corto, en comparación con la edad de Saturno de más de 4 mil millones de años ".
Cassini estudió la pérdida del material del anillo de Saturno como parte de su Grande Finale, donde la nave espacial gastó el combustible restante conduciendo 22 órbitas entre Saturno y sus anillos. Este fue un logro trascendental, ya que la nave Cassini fue a donde ninguna nave espacial se había atrevido a ir y ni siquiera fue diseñada para volar en este entorno.
Sin embargo, Cassini fue capaz de obtener información que confirmó lo que el Viajero sondas observadas hace décadas, así como responder a un misterio milenario sobre los anillos de Saturno. Básicamente, los científicos se han preguntado durante mucho tiempo si Saturno se formó con sus anillos o si los adquirió más adelante en la vida. Esta nueva investigación indica que es probable que sea el último escenario, y que Saturno los adquirió relativamente recientemente en su historia.
Según su estudio, O'Donahue y sus colegas estimaron que es poco probable que el sistema de anillos de Saturno tenga más de 100 millones de años, ya que el anillo C tardaría tanto en ser tan denso como el anillo B. es hoy. A este respecto, explica O'Donoghue, la humanidad tiene la suerte de estar presente en un momento en que los anillos todavía estaban allí:
“Tenemos la suerte de estar cerca para ver el sistema de anillos de Saturno, que parece estar en la mitad de su vida útil. Sin embargo, si los anillos son temporales, ¡tal vez nos perdamos la oportunidad de ver sistemas de anillos gigantes de Júpiter, Urano y Neptuno, que solo tienen hoyos delgados!
Como se señaló, los primeros indicios de "lluvia de anillos" vinieron del Viajero misiones, que resultaron de observaciones de lo que se pensaba que eran tres fenómenos no relacionados. Estas incluyeron variaciones en la ionosfera cargada eléctricamente de Saturno, variaciones de densidad en los anillos de Saturno y estrechas bandas oscuras que rodean las latitudes medias del norte de los planetas.
En 1986, Jack Connerney, investigador del Centro Espacial Goddard de la NASA y coautor del estudio reciente, publicó un artículo de investigación que vinculaba estas bandas oscuras con la forma del campo magnético de Saturno. En pocas palabras, propuso que las partículas de hielo cargadas eléctricamente de los anillos de Saturno fluyeran por líneas invisibles del campo magnético y se depositaran como agua en la atmósfera superior de Saturno.
Estas partículas, según Connerney, se cargaron eléctricamente por radiación UV del Sol o por nubes de plasma causadas por micrometeoroides que bombardean los anillos. Una vez que eso sucede, las partículas sentirían la atracción del campo magnético de Saturno y serían atraídas por la gravedad de Saturno a lo largo de las líneas de campo que las depositarían en la atmósfera superior.
Estas partículas de hielo se vaporizarían e interactuarían químicamente con la ionosfera de Saturno, lo que tendría el efecto de eliminar la neblina de la estratosfera. Estas áreas aparecerían más oscuras en la luz reflejada, creando así la apariencia de bandas oscuras en la atmósfera de Saturno. Otro resultado sería una mayor vida útil en las partículas cargadas eléctricamente conocidas como iones H3 + (que están formados por tres protones y dos elecciones).
La presencia de estos iones fue cómo O'Donoghue y su equipo pudieron confirmar la teoría de Connerney. Usando el telescopio Keck, el equipo pudo observar estos iones en los hemisferios norte y sur de Saturno gracias a la forma en que brillan en el espectro infrarrojo (que ocurre cuando interactúan con la luz solar). Estas bandas se observaron en lugares donde las líneas de campo magnético que se cruzan con el plano del anillo ingresan al planeta.
Luego analizaron la luz para determinar la cantidad de lluvia que interactúa con la ionosfera de Saturno, lo que indicaría la cantidad de partículas de hielo que se extraen de los anillos de Saturno. Lo que encontraron fue que coincidía con los altos valores derivados por Connerney y sus colegas en su estudio de 1986.
El equipo también descubrió una banda brillante en una latitud más alta en el hemisferio sur, que resulta ser el lugar donde el campo magnético de Saturno se cruza con la órbita de Encelado. Durante algún tiempo, los astrónomos han sabido que los géiseres que erupcionan periódicamente desde la región polar sur de Encelado (que son el resultado de la actividad geológica en el interior) son responsables de reponer el anillo E de Saturno.
Este último hallazgo indicaría que algunas de las partículas heladas que emite Encelado también están lloviendo sobre Saturno, lo que también contribuye a las bandas oscuras del planeta. Como Connerney indicó:
"Eso no fue una sorpresa completa. Identificamos Encelado y el anillo E como una fuente abundante de agua también, en base a otra estrecha banda oscura en esa vieja imagen de la Voyager ".
Mirando hacia el futuro, al equipo le gustaría ver cómo cambia la lluvia del anillo como resultado del cambio estacional en Saturno. El período orbital de Saturno, que es de 29,4 años, hace que sus anillos estén expuestos a diferentes grados de luz solar. Dado que la exposición a la luz ultravioleta carga los granos de hielo en el anillo y hace que interactúen con el campo magnético de Saturno, los niveles de exposición variables deberían tener un impacto directo en la cantidad de lluvia del anillo en la atmósfera superior.
Estos hallazgos, que están causando que los científicos reconsideren sus supuestos sobre el sistema de Saturno, es solo el último descubrimiento que surgió del Cassini misión. A pesar de que el orbitador terminó su misión hace dos años al estrellarse en la atmósfera de Saturno, los datos que ha enviado aún desafían algunas teorías más antiguas sobre Saturno y confirman otras.
Asegúrate de ver esta animación de los anillos desaparecidos de Saturno, cortesía del Centro Espacial Goddard de la NASA:
