La misión Cassini a Saturno terminó hace un año y medio, pero aún se obtienen resultados científicos de todos los datos que recopiló. Cuando Cassini se acercó a Saturno en sus últimos meses, echó un vistazo muy detallado a los anillos del gigante gaseoso, viajando entre ellos y el planeta mismo. Esa inspección detallada planteó bastantes preguntas sobre todas las interacciones que dan forma a esos anillos.
Un nuevo artículo publicado en Science presenta algunos de los resultados del primer vistazo de Cassini a los anillos.
Pequeñas lunares abundan dentro del sistema de anillos de Saturno, y esos cuerpos interactúan con las partículas heladas que forman la mayor parte de los anillos. Esto da como resultado una variedad de formas y texturas en la estructura del anillo, muy similar a cómo se forman los planetas en el disco protoplanetario alrededor de una estrella. Eso significa que los anillos son como un laboratorio en el que los científicos pueden mirar para aprender sobre la formación de planetas.
"Estos nuevos detalles de cómo las lunas están esculpiendo los anillos de varias maneras proporcionan una ventana a la formación del sistema solar ..."
El autor principal y científico de Cassini, Matt Tiscareno, del Instituto SETI en Mountain View, California.
Durante la última mirada de la nave espacial Cassini a los anillos, descubrió texturas y patrones que iban desde grumosos hasta pajizos. Esta variedad plantea preguntas sobre cómo, exactamente, se formaron y cuál es la historia de las interacciones que las moldeó. Además de las preguntas es cómo cambia el color, la temperatura y la química en la estructura del anillo.
Pero como mucha ciencia, este estudio plantea nuevas preguntas y arroja algo de luz sobre las preguntas existentes.
El anillo F es el anillo definido más externo en la estructura del anillo de Saturno, y probablemente el más activo. Contiene características que pueden variar en escalas de tiempo tan pequeñas como unas pocas horas. Un estudio de 2008 mostró que hay varias lunas en funcionamiento en el anillo F, y sus colisiones y efectos gravitacionales son responsables de algunos de los grupos y canales longitudinales en ese anillo.
En este nuevo artículo, los investigadores se centraron en una serie de rayas generadas por el impacto en el anillo F que tienen la misma longitud y orientación. Concluyen que una bandada de impactadores que golpearon los anillos al mismo tiempo son responsables. Esto es importante porque descarta los desechos cometarios como causa y destaca el papel que juegan las corrientes de material en órbita alrededor de Saturno en la configuración de la estructura de los anillos.
"Estos nuevos detalles de cómo las lunas están esculpiendo los anillos de varias maneras proporcionan una ventana a la formación del sistema solar, donde también hay discos que evolucionan bajo la influencia de masas incrustadas en ellos", dijo el autor principal y científico de Cassini Matt Tiscareno del SETI Instituto en Mountain View, California.
Las excelentes vistas de primer plano de los anillos que Cassini capturó durante sus órbitas de pastoreo de anillos entre diciembre de 2016 y abril de 2017 mostraron tres tipos distintos de estructuras: grumosas, lisas y rayadas. También muestran claramente que los tres tipos existen en cinturones con límites definidos entre sí. La razón de esto no está clara, ya que los científicos no pueden identificar ninguna característica del anillo conectada a los cinturones.
"Tiene que haber algo diferente acerca de las características de las partículas ... Y todavía no sabemos qué es".
El autor principal y científico de Cassini, Matt Tiscareno, del Instituto SETI en Mountain View, California.
"Esto nos dice cómo se ven los anillos no es solo una función de cuánto material hay", dijo Tiscareno. “Tiene que haber algo diferente sobre las características de las partículas, que tal vez afecte lo que sucede cuando dos partículas de anillo chocan y rebotan entre sí. Y todavía no sabemos qué es ".
Cassini tuvo hallazgos aún más misteriosos, que fueron descubiertos por su espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo (VIMS). Como su nombre lo indica, tomó imágenes de los anillos tanto en visible como en infrarrojo. VIMS encontró bandas inusualmente débiles de agua y hielo en la parte más externa del anillo A. Ese es un hallazgo inesperado, ya que se sabe que esa área es altamente reflectante, y una alta reflectividad generalmente significa hielo menos contaminado y, por lo tanto, bandas de hielo de agua más fuertes.
VIMS tenía más sorpresas en la tienda. Si bien los científicos ya sabían que el hielo de agua es el componente principal en los anillos de Saturno, estaban bastante seguros de que otros hielos como el hielo de amoníaco y el hielo de metano estaban presentes. Pero VIMS no pudo encontrar ninguno de esos dos hielos, ni pudo encontrar compuestos orgánicos, que deberían estar allí dado el material orgánico que Cassini encontró previamente fluyendo desde el anillo D hacia la atmósfera de Saturno.
"Si los compuestos orgánicos estuvieran allí en grandes cantidades, al menos en los anillos principales A, B y C, los veríamos", dijo Phil Nicholson, científico Cassini VIMS de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York. "Todavía no estoy convencido de que sean un componente importante de los anillos principales".
Estos son nuevos hallazgos interesantes para los científicos de Saturno, y son acertijos que requieren nuevos modelos para explicar. Pero ninguno de ellos puede superar el descubrimiento más sorprendente de Cassini: que los anillos de Saturno son mucho más jóvenes de lo que se pensaba.
Según Jeff Cuzzi del Centro de Investigación Ames de la NASA, estamos entrando en una nueva fase de estudio de Saturno que verá nuevos modelos desarrollados para explicar estos nuevos hallazgos.
"Vemos mucho más, y más cerca, y estamos obteniendo rompecabezas nuevos y más interesantes", dijo Cuzzi. "Nos estamos preparando para la siguiente fase, que es construir nuevos modelos detallados de evolución de los anillos, incluida la nueva revelación de los datos de Cassini de que los anillos son mucho más jóvenes que Saturno".
La ciencia es a la vez emocionante y frustrante porque cada nuevo avance en la comprensión trae sus propias preguntas. Esto es ciertamente cierto en la nueva investigación basada en los datos de la mejor y más cercana mirada de Cassini a Saturno y sus anillos.
"Es como subir el poder una muesca más de lo que podemos ver en los anillos. Todos tienen una visión más clara de lo que está sucediendo ", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. "Conseguir esa resolución adicional respondió muchas preguntas, pero quedan muchas tentadoras".
Fuentes:
- Comunicado de prensa: Cassini de la NASA revela nuevas esculturas en anillos de Saturno
- Documento de investigación: exploración del sistema de Saturno por Cassini-Huygens: 13 años de descubrimiento
- Documento de investigación: La determinación de la estructura del anillo F de Saturno por las lunares cercanas
- NASA: Misión Cassini
- Revista espacial: Mimas empuja a través de los anillos de Saturno como un quitanieves
