Las estrellas lejanas resaltan minilunas en los anillos de Saturno

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Los anillos de Saturno han fascinado a los observadores celestiales durante siglos y los científicos aún están encontrando pequeñas joyas escondidas en ese mundo de hielo. Al utilizar información de la sonda Cassini, investigadores que estudian uno de los anillos descubrieron recientemente espacios de unas decenas de metros de ancho que creen que podrían circundar minilunas invisibles. Estas regiones podrían ser pequeñas estructuras detectadas con anterioridad en uno de los anillos más grandes de Saturno.

Los anillos de Saturno tienen huecos de diferentes tamaños. Los más grandes se pueden ver en esta imagen de 2017 tomada por la nave espacial Cassini de la NASA. Crédito de la imagen: Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

En las horas previas al amanecer del 15 de octubre de 1997, un cohete Titán despegó de la plataforma de lanzamiento en Cabo Cañaveral, Florida. Después de casi 7 años y múltiples asistencias gravitatorias de Venus, la Tierra y Júpiter, la nave espacial Cassini y la sonda Huygens llegaron a Saturno, en un viaje de más de 3.000 millones de kilómetros. De 2004 a 2013, los instrumentos a bordo recopilaron datos sobre el sistema de Saturno y transmitieron las mediciones a la Tierra.

Además de capturar más de 450,000 imágenes del sistema del gigante anillado, la sonda accidentalmente rastreó estrellas lejanas que asomaban entre los anillos de Saturno. Estas observaciones terminaron siendo útiles para estudiar los anillos.

Debemos recordar que las sondas robóticas enviadas a explorar otros mundos, por ahora de nuestro sistema solar, utilizan el mismo esquema que los antiguos navíos: la navegación se hace con las estrellas y mediante una cámara de navegación estelar

Una estrella vista de esa manera está básicamente funcionando como un reflector detrás de los anillos dijo Richard Jerousek, un astrofísico planetario de la Universidad de Florida Central en Orlando y miembro del equipo del Espectógrafo de Imágenes Ultravioleta de la sonda Cassini desde 2008 a 2017. “Obtuvimos una medición de cuánta luz estelar pasa a través” de los anillos, señaló.

“Obtuvimos una medición de cuánta luz pasa a través de los anillos”

Richard Jerousek

Jerousek y sus colegas analizaron hace poco información de esas “ocultaciones” recolectadas por el Espectrógrafo de Imágenes Ultravioleta. Al añadir esa información los investigadores armaron un mapa en 2D que revela la transparencia relativa de las diferentes partes de los anillos de Saturno.

Este mapa puede revelar detalles inéditos y nunca vistos de los anillos de Saturno dijo Frank Spahn, físico teórico de la Universidad de Potsdam en Alemania, quien no formó parte de la investigación, y explicó que “la atenuación brinda una imagen de la estructura”.

Además existe una ventaja al utilizar información de la ocultación en vez de simplemente tomar fotografías de los anillos de Saturno, dijo Jerousek. Las observaciones de las ocultaciones pueden revelar estructuras tan pequeñas como de 100 metros cuadrados (1,100 cuadrados). Eso es aproximadamente una centésima parte del área de un píxel en las imágenes de más alta resolución que retornaron de la sonda Cassini, expresó.

Detecciones realizadas por Cassini
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Los investigadores detectaron docenas de lugares en el anillo C de Saturno — uno de sus anillos más internos— que parecían ser 100 % transparentes. Aquellas regiones eran pequeñas, infirió el equipo: de tan sólo unas pocas decenas de metros de ancho en la dirección radial y de 5–10 kilómetros de largo en la dirección azimutal.

Su geometría elongada era un indicio de su posible identidad—estructuras de forma similar aunque mucho más grandes han sido detectadas en las regiones exteriores del anillo A de Saturno. Conocidas como hélices, son lo suficientemente grandes para que aparezcan en la imágenes de la sonda Cassini en vez de sólo en la información de las ocultaciones, dijo Jerousek. “Tenemos imágenes de las hélices en otras regiones de los anillos”.

Las propelas como su nombre sugiere tienen la forma de hélices que se utilizan para propulsar aviones y botes. Las propelas en el anillo A de Saturno llevan nombres como los de Blériot, Santos-Dumont, y Earhart. “Llevan nombres de pilotos famosos”, dijo Jerousek.

La hélice Earhart es visible en esta imagen tomada por Cassini. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales

Los científicos creen que las propelas existen debido a la dimensión de las minilunas ocultas, de no menos de varios de cientos de metros en diámetro. Los anillos de Saturno están compuestos de una amalgama de partículas congeladas muchas de las cuales miden desde pocos centímetros hasta metros. Las minilunas son tan sólo un poco más grandes que el promedio y su gravedad extra contribuye a limpiar regiones de forma lobular del espacio por delante y detrás de ellas en sus órbitas alrededor de Saturno. “Tienes dos anillos”, dijo Spahn. “En el medio tienes objetos que causan la estructura”.

Las características de los datos de la sonda Cassini-Huygens es consistente con las hélices que produjeron estas pequeñas “minilunas”, sugirieron Jerousek y su equipo. Estas minilunas podrían tener no más 20 metros de diámetro, creen los investigadores, las cuales las harían ser objetos muchos más diminutos que los que crean las llamadas hélices. Jerousek dijo: “Aquí estamos hablando de escalas mucho más pequeñas”.

Los hallazgos mencionados se publicaron en Icarus.

Tiene sentido que las hélices podrían existir en un amplio rango de escalas, según Spahn. De hecho existen estudios de casos de lo que sucede cuando las minilunas son muy grandes, y crean brechas ininterrumpidas que se extienden 360° alrededor de Saturno, dijo. “Dos lunas hacen eso”, remarcó Jerousek. Esas son Pan y Dafnis, y ambas están incrustadas en el anillo A de Saturno.

Vamos a Urano
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Todavía quedan por analizar muchos más datos de Cassini, más Jerousek y sus colegas también miran hacia el futuro. Urano, ubicado a casi 1.500 millones de kilómetros más allá de Saturno, tiene sus propios anillos muy sutiles y delgados. Explorar los anillos de Urano sería el siguiente paso lógico, dijo Jerousek. Los científicos se están uniendo detrás de una misión insignia a Urano, que ha sido visitada sólo una vez antes, por la [Voyager 2] en 1986.