Los primeros últimos resultados científicos de Cassini

El 15 de septiembre de 2017 la sonda Cassini terminó su fructífera y longeva misión de dos décadas quemándose en la atmósfera de Saturno. Durante las veintidós últimas órbitas de la fase Gran Final la sonda sobrevoló los polos de Saturno y pasó por el espacio comprendido entre los anillos y el planeta, permitiendo una serie de observaciones inéditas en la historia. ¿Y qué ha descubierto la veterana sonda? Pues pese a que los investigadores todavía están analizando los datos, ya tenemos algunos resultados preliminares. Pero antes de nada permítanme que les presente esta alucinante imagen:

Imagen de los anillos y Saturno tomada por Cassini durante el sexto paso por el hueco (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).
Imagen de los anillos y Saturno tomada por Cassini durante el sexto paso por el hueco el 28 de mayo de 2017 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

Es bonita, sí, pero en principio no parece muy espectacular… hasta que entendemos qué estamos viendo. Por lo que se ve es nada más y nada menos que los anillos —a la derecha— y el planeta —a la izquierda— en una perspectiva imposible. Y es que este mosaico de imágenes fue obtenido desde el hueco comprendido entre los anillos y el planeta. Es decir, ¡estamos viendo los anillos desde ‘dentro’! Además, se aprecia la sombra de los anillos sobre el planeta y, si nos fijamos bien, la distorsión que provoca la atmósfera en los anillos al refractar la luz. Impresionante y hermoso a partes iguales.

(NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).
Saturno visto por Cassini el 13 de septiembre de 2017, dos días antes de su fin (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Kevin M. Gill).

Pero además de fotos bonitas, algo a lo que ya nos tenía acostumbrado Cassini, las órbitas del Gran Final tenían como objetivo principal estudiar la magnetosfera de Saturno, sus anillos y la composición atmosférica. Empezando por lo último, el espectrómetro de masas INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer) de la sonda pudo estudiar la atmósfera del gigante anillado directamente. El descubrimiento más curioso es la confirmación de que existe una lluvia continua compuestos desde los anillos a la atmósfera, como ya se sospechaba. En concreto, la presencia de elevadas concentraciones de metano y otras moléculas orgánicas en esta zona ha sido toda una sorpresa, al igual que la relativamente escasa cantidad de agua.

Los anillos vistos desde 'abajo' el 9 de septiembre de 2017 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).
Los anillos vistos desde ‘abajo’ el 9 de septiembre de 2017 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).
El paso de Cassini entre el planeta y los anillos del 20 de agosto de 2017 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).
El paso de Cassini entre el planeta y los anillos del 20 de agosto de 2017 (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

En cuanto a la magnetosfera, el equipo de la misión quería determinar la duración precisa del día de Saturno. Efectivamente, actualmente este periodo viene determinado por la rotación del campo magnético, pero nadie sabe si es una buena aproximación o no. El problema es que el eje del campo magnético es prácticamente paralelo al eje de rotación —una verdadera anomalía en el sistema solar—, de ahí la dificultad a la hora de separar el periodo de rotación de la magnetosfera del periodo de rotación medio del planeta propiamente dicho (obviamente, al ser un gigante gaseoso no hay una superficie sólida de referencia). Por ahora el equipo de Cassini no tiene una respuesta clara a este enigma, pero ha comunicado que los datos recabados por la sonda durante el Gran Final son cuatro veces más sensibles que los disponibles hasta ahora y que serán capaces de medir la inclinación del eje magnético siempre y cuando sea superior a 0,016º con respecto al eje de rotación.

Aurora boreal en Saturno vista por el instrumento UVIS en el ultravioleta (NASA/JPL/Univ. Colorado/Univ. Liege-LPAP).
Aurora boreal en Saturno vista por el instrumento UVIS en el ultravioleta (NASA/JPL/Univ. Colorado/Univ. Liege-LPAP).

No obstante, los datos más esperados tenían que ver con los anillos. No conocemos la masa de los mismos con la suficiente precisión para calcular su edad —cuanto más masivos, más antiguos deben ser—, pero las últimas órbitas de Cassini han permitido afinar los modelos que explican su comportamiento. Hasta ahora sabíamos que el anillo B, el más brillante, estaba contenido por la gravedad de Mimas. El anillo A, más exterior, se suponía que estaba bajo el dominio gravitatorio de Jano, pero el último modelo sugiere que son nada más y nada menos que siete lunas las responsables de mantener los anillos en su lugar. De no ser por ellas los anillos se dispersarían y desaparecerían con el tiempo. Las culpables son Pan, Atlas, Prometeo, Pandora y Epimeteo, además de Mimas. En cuanto al misterio de la edad de los anillos, los investigadores siguen trabajando en ello (los rumores apuntan a que la masa medida por Cassini es más pequeña de la esperada, así que los anillos serían más jóvenes).

El análisis de los últimos datos recabados por Cassini no ha hecho más que comenzar. No cabe duda de que nos esperan muchas sorpresas por delante.

Los últimos momentos de Cassini (Kevin M. Gill).
Los últimos momentos de Cassini (Kevin M. Gill).


39 Comentarios

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gabriela

Lo de la “lluvia continua ” sí que me ha sorprendido, porque lo desconocía…aunque de verdad, espero poder entender esto más adelante… y eso de que los anillos, su ubicación, dependan de las lunas , es otro dato sorprendente que tendremos que agradecer a Cassini.

RedRed

ALUCINANTE las imágenes en especial la última. Que fabuloso es ver estas maravillas que el sistema solar nos tiene guardadas. Y los datos no son menos impresionantes.
¿Creen que los datos sean lo suficientemente buenos como para ya no tener la necesidad de mandar otra sonda que estudie Saturno?

Hilario GómezHilario Gómez

La última imagen (la de Cassini entrando en una atmósfera azulada sobre el amanecer) es una recreación artística.

RedRed

Si, bastante rara jajaja. Le tuve que dar un par de miradas para entenderla. Parece una pintura surrealista.

SBSB

Ola, entiendo que con estos datos se irá avanzando en el conocimiento de el por qué están ahí esos anillos, cómo se formaron y, como dice este artículo, determinar su edad.

Uno siente una especie de orgullo por vivir en una época en la que un ingenio humano ha conseguido pasar entre el planeta y los anillos, habría imaginado Galileo que esto sucedería algún día??

AlxoAlxo

Si Galileo volviera a la vida, se suicidaría al ver ese “Ola”. Somos capaces de ir hasta Saturno pero no de saber usar la hache …

Martínez el FachaMartínez el Facha

Mmm… No creo que sea una errata, a estas alturas.

El “Ola” de SB es un clásico del foro.

Galileo puede descansar (o resucitar) tranquilo!

Sr ReverteSr Reverte

Escribir “ola”, como saludo en un foro en el que se habla castellano, genera confusión. Si quiere saludar en Gállego, que me parece genial, podría a usar “bo día” o alguna opción similar. Soy asiduo en el foro, aunque no suelo participar, por entender que no tengo mucho que aportar, y me duele ver la degradación ortográfica del foro. Este no es un caso flagrante, más bien confuso, pero hay casos de personas que por más que se les insiste, continúan escribiendo como en forocoches.

¡¡El artículo fantástico!! Mi enhorabuena a Daniel.

JofaserimonJofaserimon

Dicen que se escribe sin la “H”, otra cosa es el motivo por el que dicen eso. Y por eso hay mucha otra gente que pasa de escribir sin “H” xD

RicardoRicardo

Como bien dicen Martínez el Facha y Pedro, “Ola” es un clásico de este foro. Así que en este caso la hache se ha usado, o mejor dicho se ha dejado de usar con todo el propósito del mundo.

sirisiri

Galileo creo que ni se mosquearía, escribía más italiano que en latín (que era lo “correcto”); y encima un italiano tan “prolijo” como el castellano del Cantar del Cid. Vamos, que en una página de ciencias vamos a salir con que las reglas del lenguaje tienen un status ontológico especial gobernado por el salmo de “limpia, fija y da esplendor”?

FalconFalcon

Entonces… los planetas anillados del estilo Saturno no deben ser muy comunes. Si necesita la coreografía de 7 lunas pastoras, reduces la probabilidad de planetas similares.
Si no tuvieran esas lunas ¿tendría un anillo pequeñito como Júpiter, Urano o Neptuno?
¿Es Saturno una rareza planetaria? Eso acrecentaría su consideración como la joya del sistema solar.

YAGYAG

No te creas, los anillos son abundantes, y no solamente en los planetas. Haumea lo tiene. Bueeeeno, lo de los planetas y planetas enanos ya sé que es discutible (al fin y al cabo, geológicamente son indistinguibles).

MarceloMarcelo

Si las lunas estan haciendo un trabajo, mantener a los anillos en su lugar, tienen que estar consumiendo energía. ¿De dónde la obtienen?

PacoPaco

¿De dónde obtiene la Tierra la energía para mantener a la Luna mostrandole la misma cara?

NoelNoel

De hecho hay una transferencia de energía entre la Tierra y la Luna, pues ésta última, con las mareas, le roba energía rotacional a la Tierra (que cada vez gira más despacio, desde las apenas 6h de hace 4.600 millones de años, a las 24h actuales) que la Luna invierte en alejarse (se supone que, una vez formada, estuvo tan cerca de la Tierra, que las mareas se medían en ¡¡kilómetros!!) desde su distancia original a los más o menos 350.000km actuales que la separan de nosotros.

La Luna, menos masiva, perdió rotación hasta quedar acoplada con la Tierra, pero actualmente sigue frenándonos (creo que era del orden de un milisegundo por década o algo así) y sigue alejándose (a la misma velocidad que crecen nuestras uñas).

Por ello, la pregunta de que de dónde sacan energía las lunas pastoras de Saturno, para no perder la órbita al ceder energía gravitacional a los anillos que pastorean, no es del todo inverosímil, ¿no?

JoanotJoanot

Genial la comparación con la velocidad de crecimiento de las uñas. La propongo como nueva unidad de medidad estándard para velocidades pequeñas (como el campo de fútbol para superficies grandes, je je)

Pedro

Que yo sepa, no es necesario que consuman energía, del mismo modo que el Sol atrae a la Tierra sin consumir energía. Es una cuestión de resonancias orbitales; cuando dos cuerpos entran en resonancia orbital a veces esta resonancia hace que la órbita del cuerpo pequeño sea particularmente estable (es decir, que si intenta salir, el cuerpo grande “lo empuja” de nuevo a la órbita anterior) y a veces es particularmente inestable (es decir, que cualquier pequeña perturbación hace que el cuerpo grande “empuje” al pequeño fuera de esa órbita).

Hay muchos ejemplos en el Sistema Solar.

Por ejemplo, la órbita de Plutón está en resonancia 2:3 con la de Neptuno. La combinación es estable y sorprendentemente, aunque pueda parecer lo contrario, jamás se acercan mucho. En cambio, si te fijas en el Cinturón Principal de Asteroides verás grandes “huecos” en las órbitas de estos; son las órbitas que entran en resonancia con Júpiter y resultan inestables.

Saludos

fisivifisivi

Asombrosas imágenes y resultados.

Seguro que los análisis de los de los datos tomados por la sonda Cassini nos seguirán dando por mucho tiempo muchas sorpresas, y responderán a muchas preguntas. Por ejemplo, a algunas sobre la interación entre la luna más grande, Titán, y el resto del sistema de Saturno:

¿Porqué la órbita de Titán es cási perféctamente circular?

¿Porqué la órbita de Titán está en el mismo plano que los anillos?

¿Qué efectos gravitatorios tiene Titán sobre la atmósfera y la magnetosfera de Saturno?

¿Hay resonancia gravitatoria entre Titán y el hexágono de Saturno?

¿Se pueden considerar las capas altas de la atmósfera de Saturno como un satélite más, en cuanto a que quizá fluyen cási con tan poca resistencia como si estuvieran flotando en el vacío, y porque influirá en sus movimientos la gravedad de los demás satélites?

AlxoAlxo

Si existiera una capa gaseosa alrededor de Saturno que se mantuviera en equilibrio, ¿no se consideraría más bien una “esfera” en vez de un satélite, al igual que los anillos alrededor del ecuador ?

fisivifisivi

Me refería a considerarlas como satélite por girar líbremente en torno al planeta. En ese sentido los anillos, o los bloques que los forman, también serían satélites.

Hilario GómezHilario Gómez

Perdonad el “off topic”, pero acaba de salir una noticia muy importante para las futuras misiones tripuladas a la Luna:
“Descubierta una caverna-refugio de 50 kilómetros en la Luna”
“MADRID, 18 Oct. (EUROPA PRESS) – Datos de la sonda espacial japonesa Kaguya han confirmado que existe una enorme caverna de 50 kilómetros en el subuselo de la Luna, capaz de albertar protección para futuras bases lunares. La caverna, que se encuentra en el área de Marius Hills en el lado cercano de la luna, mide unos 100 metros de ancho y se extiende por unos 50 kilómetros, según los datos tomados por la misión Seleneological and Engineering Explorer (SELENE) de agencia espacial japonesa (JAXA). En 2009, la sonda Kaguya encontró un gran pozo con una abertura de unos 50 metros de diámetro en el área de Marius Hills. El eje desciende unos 50 metros debajo de la superficie.
El equipo JAXA analizó los datos obtenidos de una sonda de radar lunar en la sonda que indicaba una estructura subterránea extendida hacia el oeste desde el pozo. El estudio confirmó que la caverna, probablemente creada por la actividad volcánica, no se ha colapsado, y existe la posibilidad de que haya hielo o agua en las rocas dentro de la cueva, dijo el equipo, citado por el diario japonés Asahi Shimbun. ..”
http://www.europapress.es/ciencia/mi...133238.html

Sergio CostasSergio Costas

Hola:
Sólo una leve nota: dices que hacen falta siete lunas para mantener los anillos, pero sólo nombras seis… (“Las culpables son Pan, Atlas, Prometeo, Pandora y Epimeteo, además de Mimas.”) ¿Cual es la que falta?

Martínez el FachaMartínez el Facha

Jano.

Lee 3 líneas más arriba de la lista Pan, Atlas,… en los últimos párrafos.

NoelNoel

Amig@s, una pregunta Off Topic:

Tengo una nave acelerando a 100 G (con compensador de aceleración para no convertir en jalea sanguinolenta a los ocupantes, jejeje) alejándose de una supertierra de unos 30.000km de diámetro. Dicha nave ha partido de una estación orbital gigante de tipo anillo que rodea por completo el ecuador del planeta, a 500 km de altitud (aunque esto es un dato irrelevante en la pregunta).

Bien, tras cinco minutos de aceleración, la nave se ha alejado unos 45.000 km de la supertierra… La pregunta es: ¿alguien sabe calcular el tamaño aparente que tendría el planeta tras la nave? O sea, ¿como una sandía gorda al final del brazo? ¿Como un balón de playa hinchable puesto en el codo?

Es que he intentado calcularlo con alguna calculadora online… pero soy un absoluto y genético desastre con las matemáticas. Me pide o el tamaño angular o el aparente, más la distancia, para calcular el otro tamaño… pero es que no tengo ninguno de los dos, por lo que no puedo calcular uno sin el otro. Ya no sé cómo hacerlo.

Gracias!

U-95U-95

Me sale que tendría alrededor de 38° de diámetro. La única manera que se me ocurre ahora a qué equivale es medir en el Cartes du Ciel la separación angular entre dos estrellas.

NoelNoel

Muchísimas gracias! Ya te digo que soy un negado para estos cálculos. Y mira que tienen que ser fáciles, pero las mates y yo llevamos años dándonos patadas mutuamente, jajajaja.

Con ese tamaño angular tendré el tamaño aparente lineal en la calculadora que he usado. Gracias de nuevo. ¿Puedo preguntar qué fórmulas has usado? Para ver si me animo a calcular yo otras cosas similares.

U-95U-95

38 grados es (muy) aproximadamente la separación entre Capella y Betelgeuse. En cuanto a como hallarlo, es simplemente sabiendo el tamaño aparente medio de la Luna (unos 31 minutos de arco) jugar con proporciones de tamaño y distancia (si, por ejemplo, un planeta es 10 veces mayor que la Luna y uno está a la mitad de distancia de ese que de ella se vería 20 veces mayor). Hay que tener en cuenta también que las separaciones que se dan en tablas de datos planetarios son de centro a centro -Io, por ejemplo, no está a 422.000 kilómetros de Júpiter sino que las superficies de los dos están a (422.000-71.492 (radio de Júpiter)-1830 (radio de Io) = aprox. 349.000 kilómetross-

Sé que se puede también averiguar con trigonometría, pero eso es más sencillo.

Jordi G.Jordi G.

Así, a “huevo” y sin hacer cálculos, diría que con una aceleración de 100G habría efectos relativístas apreciables. El tiempo a bordo transcurriría más despacio y los alrededores de la nave aparecerían fuertemente distorsionados.

U-95U-95

Más de un mes desde que Cassini entró en el reino de los mitos, y aún cuesta asimilar que a éstas alturas sus átomos ya deben de estar esparcidos por todo Saturno.

Coñas aparte de compararla con una diosa del D&D, a ver cuando se averigua la masa de los anillos. Si son jóvenes puede indicar que hemos tenido mucha suerte de existir en esta época, ya que quizás no duren mucho más.

SpX RlSSpX RlS

OFF TOPIC: ¿Alguien sabe algo de Stewie? ¿No se ha recuperado aún de la conferencia de Elon en la IAC del año pasado? Se echan de menos sus comentarios enrevesados y sus locuras que son de todo menos locas.

U-95U-95

La verdad es que sí que se le echa mucho de menos. Sus tochoposts más veces que no valían la pena.

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