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jueves, septiembre 03, 2015

El anillo rebelde

La diferencia entre las temperaturas registradas en el anillo A y el resto abre las puertas a conocer su naturaleza y origen. 

Al igual que la Tierra, Saturno está inclinado sobre su eje. A lo largo de su órbita de 29 años, los rayos solares se desplazan de norte a sur sobre el planeta, y viceversa. Esta variación en las condiciones de iluminación hace que la temperatura de los anillos (que están hechas de miles de millones de partículas de hielo) puedan varias de una temporada a otra. Y en 2009, gracias a su larga vida activa, Cassini tuvo la oportunidad de observarlos durante esos pocos días clave del equinoccio, cuando la luz solar iluminó de canto, permitiendo desvelar estructuras de otra forma mucho más complicadas de detectar, gracias a las largas sombras que proyectaban. Y aún más importante para comprender su naturaleza de los cuerpos que los componen, registrar como afectaba esa situación a sus temperaturas.

Durante esa fase, tal como se esperaba, los anillos comenzaron a enfriarse. Sin embargo en las grandes multitudes siempre hay quienes se comportan diferente a lo que dicta la mayoría. En un estudio reciente publicado en la revista Icarus, un equipo de científicos de la Cassini informó que una sección de los anillos registró temperaturas más altas de lo esperado, proporciono una ventana única a la estructura interior de partículas de los anillos no suelen estar disponibles para los científicos. "En su mayor parte, no se puede aprender mucho acerca de lo que están hechas las partículas de los anillos de Saturno más allá del 1 milímetro por debajo de la superficie. Pero el hecho de que una parte no se enfriara como esperábamos nos permitió generar modelos de como podrían ser en el interior", dijo Ryuji Morishima del JPL en Pasadena, California, quien dirigió el estudio.

Los investigadores examinaron los datos recogidos por el espectrómetro infrarrojo de Cassini durante el año alrededor del equinoccio, más concretamente aquellos centrado en la temperatura de los anillos, comparándolo con modelos informáticos que tratan de describir las propiedades de partículas de los anillos a escala individual. Lo que encontraron fue desconcertante. Para la mayor parte de su inmensa extensión, los modelos predijeron correctamente cómo estos se enfriarían al caer en la oscuridad. Pero uno (el más exterior de los grandes anillos principales, llamado A), se mostró mucho mas cálido que lo predicho, con un pico de temperaturas en su centro.

Estudios anteriores sobre la base de datos de Cassini han mostrado que los cuerpos que componen los anillos helados son suaves en el exterior, como la nieve fresca. Este material exterior, llamado regolito, se crea con el tiempo, mediante pequeños impactos pulverizan la superficie de cada partícula. El análisis del equipo sugirió que la mejor explicación para las temperaturas del equinoccio del anillo A fue que este se compone en gran parte de las partículas de aproximadamente 1 metro de ancho, y compuestas sobretodo de hielo, con sólo una fina capa de dicho regolito. "Una alta concentración de densos trozos de hielo sólido en ésta región de los anillos de Saturno es inesperado" dijo Morishima. "Las partículas del los anillo generalmente se extienden y se terminan distribuyendo uniformemente en una escala de tiempo de alrededor de 100 millones de años".

La acumulación en densos anillos en un solo lugar sugiere que o bien tienen un origen reciente a escala planetaria, o de alguna manera están siendo confinados allí. Los investigadores sugieren un par de posibilidades para explicarlo. Podría haber existido una pequeña luna tan recientemente como dentro de los últimos cien millones de años, tal vez por un impacto gigante. Si es así, los escombros de la ruptura podría no haber tenido aún el tiempo suficiente para difundir de manera uniforme en todo el anillo.

Alternativamente, postulan la existencia de pequeñas lunas, acumulaciones de escombros, podrían transportaban estos grandes fragmento de hielo a medida que migran hacia el interior del anillo, hasta dispersar en su interior los trozos de hielo a medida que se rompen allí bajo la influencia gravitacional de Saturno y sus lunas más grandes. "Este resultado es particularmente fascinante, porque sugiere que la mitad del anillo A  puede ser mucho más joven que el resto de los anillos", explicó Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el JPL y co-autoar del estudio. "Otros pueden ser tan antigua como el propio Saturno".

Durante su serie final de órbitas cercanas a Saturno, Cassini medirá directamente la masa de los principales anillos del planeta por primera vez, usando para ello el efecto del campo gravitatorio de estos en la sonda para medir su masa e intentar ajustar su posible edad, desde su descubrimiento una de las fuentes de debate entre científicos planetarios, entre aquellos que los creen un reliquia de la formación de propio planeta, hace 4.600 Millones de años, y los que defienden un origen más reciente, fruto quizás de la destrucción de una gran luna. La respuesta, quizás, está entre ambos extremos, como podría estar indicando este anillo rebelde, que marca su propio camino con respecto al resto, abriendo las puertas a nuevas posibilidades y respuestas.

Como la Tierra, Saturno también pasa por estaciones a causa de la inclinación de su eje. y el 8 de Marzo de 2009 cruzó por su equinoccio, es decir, con el Sol situado sobre la vertical de su ecuador y los anillos iluminados de canto, lo que significó que durante unos días el conjunto de ellos recibió menos luz solar de lo habitual, provocando un descenso de su temperatura. Pero el anillo A quiso marcar diferencias.

A pesar de su aspecto uniforme desde la distancia, los anillos se componen de un número colosal de pequeños cuerpos helados, algunos de apenas centímetros, otros, como parece el caso de A, del orden de metros. La gravedad del cercano Saturno, que las dotas de velocidades orbitales muy diferentes entre sus componentes exteriores y los interiores, impide que estos colapsen sobre si mismos para formar varias pequeñas lunas.

At Saturn, One of These Rings is not like the Others

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