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Los últimos descubrimientos realizados por la sonda Cassini en su exploración de Saturno, sus lunas y los anillos que rodean el planeta.

Creada27-06-2020
Modificada27-06-2020
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Septiembre2

Reseña del Documental Los Últimos Secretos de Cassini de la serie La Historia del Universo

Los Últimos Secretos de Cassini

Documental de la serie La Historia del Universo (T7, E10, 2019), en el que se muestran los últimos descubrimientos realizados por la sonda Cassini en su exploración de Saturno, sus lunas y los anillos que rodean el planeta.

Durante 13 años, la sonda Cassini ha explorado el entorno de Saturno, su sistema de anillos y sus lunas, para conocer de primera mano sus principales características.

En Septiembre de 2017, a punto de agotar su combustible, se le dieron instrucciones para que se estrellara contra Saturno.

A 120.000 Km/h (33 Km/s), la Cassini se sumergió en la atmósfera, aguantó la presión y las altas temperaturas, perdió las antenas y otros elementos externos hasta ser aplastado y destruido.

Este es su legado.

El Huracán Hexagonal

Cuando la Cassini llegó al sistema de Saturno, allí era invierno. Tal como la Tierra, su eje está inclinado y durante la mitad del año el polo Norte se encuentra en la sombra del Sol. Cuando terminó el Verano, el Polo Norte quedó iluminado, tal como en la Tierra, por la otra mitad del año de Saturno.

Huracán Hexagonal en SaturnoY pudimos contemplar un fenómeno meteorológico inesperado. Alrededor del polo Norte de Saturno había un gigantesco huracán, con las nubes dispuestas en círculos alrededor del polo. Pero uno de los anillos no era circular, sino hexagonal.

Tras varias teorías para intentar explicarlo, se llegó a la conclusión de que esa forma se debía a que distintas bandas nubosas, a distintas velocidades entre sí, provocaban turbulencias secundarias entre los anillos, y esas turbulencias se producían a distancias regulares, empujando un anillo nuboso desde dentro, mientras que en la parte exterior del anillo, y a distancias intermedias, otras turbulencias empujaban el anillo desde fuera.

Según un reciente estudio de mecánica de fluidos en un estanque circular rotatorio, se ha comprobado que según la velocidad de rotación y la fluidez de los líquidos (o los gases) se forman polígonos de distintos números de lados, desde triángulos a decágonos. Con más lados, si las turbulencias llegan a formar un polígono sería casi indistinguible de una circunferencia.

Se intentó determinar si ese hexágono era una formación nubosa permanente o temporal, si acabaría desapareciendo o sería una constante en el clima del planeta. Hasta ahora el hexágono no ha cambiado su forma ni su tamaño, pero sí el color, pasando en 4 años de un color azul claro a un marrón dorado. Todo el círculo menos justo en el centro, donde se cree que existe un Ojo del Huracán que absorbe las nubosidades externas dejando ver el color de las capas más profundas de la atmósfera de Saturno. Se cree que esta variación del color ha sido debida al cambio estacional, al pasar el polo de una noche de 14 años a un día de 14 años.

La Lluvia de los Anillos

En Abril de 2017, como preludio a su fin, la sonda Cassini fue enviada a una órbita más baja, pasando 22 veces entre los anillos y la atmósfera de Saturno.

Desde tan cerca pudo tomar espectaculares fotografías de la atmósfera, las nubes, las corrientes y los frecuentes huracanes. Pero lo más sorprendente fue descubrir que estaba lloviendo.

Desde el espacio caían hacia la atmósfera gran cantidad de partículas de hielo y polvo, componentes de los anillos. Y no era una fina lluvia, sino bastante abundante. Varias toneladas de partículas cada segundo.

Según las leyes gravitatorias no había explicación para este fenómeno, hasta que se comprobó que muchas de estas partículas estaban ionizadas, lo que implicaba que podían ser afectadas por campos electromagnéticos.

La atmósfera superior de Saturno está formada principalmente por Hidrógeno y Helio. Conforme descendemos dentro de la atmósfera, la presión atmosférica es cada vez mayor, y el gas se vuelve más denso. Y cuando llegamos a una profundidad suficiente, unos 10.000 Km, la presión atmosférica es tan grande que el Gas comprimido se convierte en líquido. Y aún más abajo en sólido.

Bajo la atmósfera de Saturno existe un océano de Hidrógeno líquido, con propiedades metálicas, que al formar corrientes por la rotación del planeta generan un intenso campo magnético.

Se cree que los rayos UV del Sol, al chocar con las partículas más pequeñas de los anillos, pueden arrancarles electrones, convirtiendo las partículas en iones.

Después, el Campo Magnético de Saturno atrae y frena a esas partículas haciendo que caigan hacia el planeta.

Los Miles de Anillos de Saturno

Anillos de SaturnoDesde los inicios de la astronomía, con instrumentos de baja precisión, se pensó que Saturno estaba rodeado de UN anillo. Con telescopios más precisos se comprobó que existían varios anillos, que fueron denominados con letras, desde la A hasta la F.

Desde la privilegiada posición de la sonda Cassini se han podido observar con muchísima más precisión y se ha comprobado que en realidad existen miles de anillos separados algunos por pocas decenas de metros, otros por cientos de Km de distancia.

Todos los anillos siguen órbitas circulares, pero a distintas velocidades. Los más internos viajan más rápido que los externos y no suelen mezclarse entre sí.

Los Pastores de los Anillos

Alrededor de Saturno orbitan decenas de lunas, más de cien conocidas de momento, aunque la mayoría son pequeñas, más bien asteroides que lunas.

Algunas orbitan muy lejos, más allá de los anillos. Otras muy cerca, por debajo de los anillos. Y otras justo entre los anillos.

Las lunas Mimas y Antea orbitan Saturno a 185 Mm (Megámetros), y son las responsables de que a esa distancia exista un hueco bastante amplio entre los anillos A y B de Saturno.

Otra luna que ha planteado siempre muchas incógnitas es Japeto. La peculiaridad que lo hace tan interesante es que tiene un hemisferio mucho más oscuro que el otro. Su rotación está capturada por el planeta y, como la Luna a la Tierra, presenta siempre la misma cara a Saturno. Su hemisferio oscuro es el que está orientado en la dirección del movimiento orbital, por lo que suponemos que en su avance está recogiendo polvo, probablemente procedente de la órbita de Febe, que a 13.000 Mm orbita Saturno en dirección contraria, alterando la órbita de partículas de polvo, haciéndolas caer al planeta a través de la órbita de Japeto.

Además Japeto presenta una cordillera MUY alta, unos 20 Km, que recorren todo el ecuador de la luna. Algunos astrónomos han planteado la posibilidad de que Japeto tuviera originalmente un sistema de anillos propio que al caer sobre el ecuador formara esa cordillera.

Lo veo bastante improbable. Principalmente porque la masa de los anillos es MUY pequeña y no bastaría para formar una cordillera de 20 Km de altura. Me parece más plausible que Japeto haya estado orbitando durante cientos de Millones de años en el mismo plano de los anillos de Saturno y su cordillera se formó en esa época a expensas de ellos. Posteriormente debió salirse del plano de los anillos (ahora está inclinada unos 15 grados) y a partir de ahí inició el proceso de frenar su rotación hasta hacerla síncrona con su órbita de 79 días. Y a partir de ese momento, cuando empezó a mostrar siempre la misma cara a su avance, fue cuando empezó a caer más polvo en un hemisferio.

Encélado: El Océano Interior

Desde lejos, y con fotografías de más baja resolución, lo único que se sabía de la luna Encélado era que es muy brillante y pequeña, por lo que los astrónomos pensaron que se trataba de una luna rocosa, ya fría y sin actividad tectónica, cubierta de hielo con cráteres producidos por los eventuales asteroides que hubieran chocado con ella.

La sonda Cassini mostró que en la superficie había rasgos geológicos, grietas y fallas que revelaban una intensa actividad bajo la superficie de hielo.

Géiseres de EncéladoY las fotografías hechas desde la sombra del satélite mostraron que desde el polo sur surgían varios géiseres que lanzaban gases desde la superficie hasta el espacio.

La sonda fue desviada para que pasara a través de esos gases, recogió muestras y las analizó, y en su composición descubrió que no sólo contenían vapor de agua, sino también diversos componentes y moléculas orgánicas, con base de Carbono.

De las observaciones realizadas, los científicos han llegado a la conclusión de que el centro de Encélado está formado por una esfera de rocas, tal como un planeta, rodeada de un océano de varios Km, y éste rodeado por una capa de hielo. La órbita de Encélado no es perfectamente circular, sino elíptica, y el hecho de estar unas veces más lejos y otras más cerca de Saturno hace que en su interior se produzca un efecto de amasamiento que genera calor en el núcleo interno del satélite. Este calor es el que llega al océano líquido.

Esto es lo que dice el documental, pero lo cierto es que según todos los indicios la órbita de Encélado es MUY circular, con una excentricidad de sólo 0'0045. La fuerza de marea debe ser insignificante, así que si es cierto que hay un amasamiento no puede ser debido al efecto marea de Saturno.

Se me ocurre que si hay amasamiento puede ser debido a otros satélites que pasen cerca de Encélado en su órbita o, quizás, hay otras causas que aún no conocemos. Hace años se me ocurrió que si una luna tiene un núcleo metálico y orbita un planeta con un poderoso campo magnético, podría ocurrir lo mismo que si metemos una caja de tornillos en un microondas, que generaría gran cantidad de calor.

Supongo que habrá que esperar más estudios para confirmar el origen del calor del núcleo de Encélado.

Vida en los Mares de Encélado

El descubrimiento de que los géiseres de Encélado contienen rastros de hidrocarburos plantea una posibilidad sorprendente y maravillosa. ¿Y si en el océano de Encélado se ha producido el milagro de la Vida?

Fumarolas SubmarinasEn el fondo de los océanos de la Tierra se han encontrado seres vivos viviendo y prosperando en las aguas supercalientes de géiseres negros submarinos.

Son fumarolas en el fondo del océano de las que el agua mana a muy alta temperatura, 200 ó 300 grados, pero sometida a tal presión que no llega a hervir. Al contrario, en su camino desde el manto hasta el agua, ha pasado por numerosas grietas y ha disuelto sales y minerales, lo que resulta un rico abono para los procesos moleculares orgánicos.

La alta temperatura acelera las reacciones químicas y alrededor de estas fumarolas abundan numerosas especies capaces de alimentarse de esos minerales.

Es muy probable que en el fondo de los océanos de Encélado se den las mismas condiciones, y es muy posible que con los mismos resultados que en la Tierra.

Las Dunas de Titán

Una de las etapas más importantes del viaje de la sonda Cassini fue el estudio de Titán. Descubierto por Christiaan Huygens en 1655, la sonda Cassini incluía un módulo, la Sonda Huygens, que fue lanzada y dejada caer a través de la nubosa atmósfera de Titán.

Las imágenes enviadas por la Sonda Huygens sorprendieron a todo el mundo.

La superficie de Titán era prácticamente idéntica a muchos paisajes de la Tierra. Había montañas, valles y colinas. Había nubes, lluvia, arroyos y mares. Todo era de extraños colores, pero si observáramos una fotografía en blanco y negro no podríamos apreciar ninguna diferencia esencial con un paisaje terrestre.

Pero había diferencias, la principal era que la temperatura era de 180º menos que en la Tierra. La atmósfera era de Nitrógeno y Metano. Los ríos y lagos eran de diversos hidrocarburos tan fríos que estaban en estado líquido. Y las montañas eran de Hielo a tan baja temperatura que eran más duras que el granito.

Casi la cuarta parte de la superficie sólida de Titán estaba cubierta por dunas. No eran dunas de arena, sino de granos de polvo de diversos hidrocarburos. Y, sorprendentemente, las dunas estaban orientadas contra el viento dominante.

En las playas y desiertos arenosos de la Tierra, las dunas están orientadas en la dirección de los vientos dominantes. Forman una curva con los extremos apuntando a sotavento, en la misma dirección que el viento. Pero en Titán los extremos de las dunas apuntan a barlovento, la dirección de la que viene el viento.

La observación de las dunas de Titán ha durado un tiempo relativamente corto, y es posible que hayamos pillado al satélite en un momento en que los vientos iban en dirección contraria a lo habitual, pero también es posible que en la formación de las dunas intervengan otros factores que no se dan aquí en la Tierra.

Siendo los granos de hidrocarburos congelados, es posible que las partículas estén cargadas con electricidad estática, en cuyo caso la dinámica de los granos arrastrados por el viento den resultados muy diferentes a lo que se observa en las arenas de la Tierra.

Sigue siendo un misterio más que quedará por desvelar quizás en la próxima visita de una nueva sonda a las lunas y los anillos de Saturno.

En mi opinión

De nuevo un capítulo muy interesante y revelador sobre los últimos descubrimientos de la Sonda Cassini acerca de Saturno, sus anillos y sus lunas.

Y el documental es mucho mejor que este artículo, por lo que os recomiendo encarecidamente que lo veáis.

Ver Ficha de Los Últimos Secretos de Cassini de la serie La Historia del Universo

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