Cassini ve a una luna construyendo bolas de nieve gigantes en los anillos de Saturno

Mientras ha orbitado Saturno durante los últimos seis años, la sonda Cassini de la NASA ha tenido un ojo en las colisiones y las alteraciones en los anillos del gigante gaseoso. Estos anillos proporcionan el único laboratorio natural cercano para que los científicos puedan ver los procesos que podrían haber ocurrido en nuestro Sistema Solar primigenio, mientras los planetas y las lunas chocaban en el disco de restos de su formación.

Las nuevas imágenes de Cassini muestran partículas heladas en el anillo F de Saturno amontonándose en bolas de nieve gigantescas mientras la luna Prometeo hace múltiples sobrevuelos del anillo. El tirón gravitacional de la luna remueve el material de los alrededores creando ondas que llevan a la formación de objetos de hasta 20 kilómetros de diámetro.

La estructura en forma de ventilador sugiere la presencia de objetos en el anillo F. Imagen NASA

“Los científicos nunca habían visto antes objetos formándose”, dice Carl Murray, miembro del equipo de imagen de Cassini de la Universidad Queen Mary de Londres. “Ahora tenemos evidencia directa de este proceso y de la alborotada danza entre las lunas y los restos de escombros espaciales”.

Murray habló de sus hallazgos ayer 20 de julio en la reunión del comité de Investigación Espacial (Committee on Space Research) reunido en Bremen, Alemania y que fue publicado por el Astrophysical Journal Letters el 14 de julio. Una nueva animación basada en los datos de imágenes muestra como una de las lunas interactúa con el anillo F y crea zonas de material denso y aglomerado de material del anillo.

El delgado y enroscado anillo F fue descubierto por la sonda Pioneer 11 en 1.979. Prometeo y Pandora, las pequeñas lunas pastoras en cada lado de este anillo fueron descubiertas un año después por la sonda Voyager 1. En los años que han pasado desde entonces, el anillo F raramente ha tenido el mismo aspecto dos veces y los científicos han estado viendo el travieso comportamiento de las dos lunas para encontrar pistas.

Simulación de los cambios en el anillo F tras el paso de Prometeo. Imagen NASA.

Prometeo, la luna mayor y más cercana a Saturno de las dos, parece ser la fuente principal de las perturbaciones. En su parte más larga esta luna con forma de patata tiene un tamaño de 148 kilómetros. Orbita alrededor de Saturno a una velocidad ligeramente mayor que la velocidad de las mucho más pequeñas partículas del anillo F, pero en una órbita muy cercana. Como resultado de su movimiento más rápido, Prometeo adelante a las partículas del anillo F y se encuentra con las partículas en el mismo segmento cada 68 días.

“Algunos de estos objetos serán desmenuzados la próxima vez que Prometeo pase cerca”, dice Murray. “Pero algunos escaparan. Cada vez que sobreviven a un encuentro, podrán crecer y ser más y más estables”.

Los científicos de Cassini habían usado el espectrógrafo ultravioleta para detectar zonas más gruesas cerca del anillo F, viendo como la luz de las estrellas era parcialmente bloqueada. Estos objetos podrían estar relacionados con las agrupaciones vistas por Murray y sus colegas.

Los objetos nuevos encontrados en el anillo F parecen ser lo bastante densos como para tener lo que los científicos llaman ‘gravedad propia’. Esto significa que pueden atraer más partículas y crecer en tamaño conforme las partículas son removidas por las ondas de Prometeo. Los objetos pueden ser tan densos como Prometeo, pero con sólo la decimocuarta parte de la densidad terrestre.

Lo que le da a las bolas de nieve del anillo F una buena posibilidad de sobrevivir es su especial localización en el sistema de Saturno. El anillo F reside en un punto de equilibrio entre las fuerzas de marea de Saturno que tratan de romper los objetos y su propia gravedad que trata de mantenerlos unidos. Una teoría actual sugiere que el anillo F podría tener sólo un millón de años, pero que vuelve a llenarse cada pocos millones de años por los restos de lunas que salen de los anillos principales. Sin embargo, las bolas de nieve gigantes que se forma y rompen probablemente tengan vidas de sólo unos meses.

Los nuevos hallazgos pueden ayudar a explicar el origen de un misterioso objeto de entre 5 y 10 kilómetros de diámetro que los científicos de Cassini observaron en 2.004 y que llamaron provisionalmente S/2004 S&. Este objeto ocasionalmente golpeó en el anillo F y produjo un chorro de restos.

“El nuevo análisis llena algunos vacíos en la historia de nuestro Sistema Solar, dándonos pistas sobre como se transformó de restos flotantes de polvo a cuerpos densos”, dice Linda Spilker, científica del JPL. “El anillo F desvela algunos de sus misterios y continúa sorprendiéndonos”.

El fallecido Kevin Beurle fue el primer autor honorario de este estudio debido a sus contribuciones en desarrollar el software y diseñar las secuencias de observación para esta investigación. Falleció en 2.009.

· Noticia original JPL