El violento origen de los anillos de Saturno

Un misterio astronómico de siglos de antigüedad puede ser finalmente resuelto. Un científico dice que ha descubierto la manera en la que los espectaculares anillos de Saturno se formaron. El dramático proceso podría ayudar a explicar otros misterios del sistema solar también.

Los anillos de Saturno han desconcertado a los científicos desde que fueron descubiertos a mediados del siglo XVII. En particular, ninguna de las hipótesis sobre su origen podía explicar por qué las partículas individuales de los anillos, que varían en tamaño desde rocas del tamaño de las del granizo a piedras más pequeñas, hasta un 90% o 95% de objetos helados. Si una luna se hubiera desintegrado en la órbita de Saturno, algo que algunos astrónomos han sugerido, los anillos deberían  tener aproximadamente una proporción 50/50 entre hielo y rocas. Esa es la composición de la mayoría de las lunas tan lejos del sol.

La nueva teoría, establecida por el científico planetario Robin Canup del Instituto de Investigación Southwest en Boulder, Colorado, y publicado online en Nature, explica la rica composición de hielo de los anillos y las características extrañas de algunas de las pequeñas lunas de Saturno.

Canup ha creado detalladas simulaciones informáticas, que sugieren un origen violento de los anillos de Saturno. A medida que el planeta se formó, durante el nacimiento del sistema solar hace más de 4,5 millones de años, el disco giratorio de gas que lo rodeaba incluía varias lunas del tamaño de Titán, el satélite más grande de Saturno, que es aproximadamente un 50% más grande que la luna de la Tierra. Sin embargo, las interacciones gravitatorias con el gas causó órbitas más pequeñas de las lunas, y uno a uno los satélites entraron en espirales de la muerte y se hundieron en el planeta.

Antes de que cada luna colisionara, inmensas fuerzas de marea producidas por la gravedad de Saturno arrojaron lejos gran parte de su hielo. Las lunas posteriores capturaron este hielo, pero se extendió con el tiempo y se contrajo hasta que también derramaron su hielo y se hundió en Saturno. El actual sistema de anillo serían los restos fósiles de la última luna presa de la inmensa gravedad de Saturno, sostiene Canup. Esta luna fue básicamente una bola de hielo gigante con un centro rocoso. Después de que su superficie,  rica en hielo que fue lanzado lejos de ella en trozos grandes, su núcleo rocoso desapareció bajo las nubes de Saturno.

Los fragmentos de esa luna condenada, tendrían originalmente entre 1 y 50 kilómetros de diámetro, formado un sistema de anillos de hielo hasta 1000 veces la masa de los anillos actuales. En los posteriores 4 o 5 mil millones de años, innumerables colisiones entre estos grandes trozos produjeron el gran anillo de partículas más pequeñas ahora en órbita alrededor de Saturno. Es posible que el material rocoso  que se produce en el sistema de anillos actualmente probablemente sean los restos de colisiones entre partículas de los anillos de hielo y los asteroides y cometas arrastrados por el gran campo gravitacional del planeta, dice Canup.

La nueva hipótesis también explica cómo las lunas de Saturno que orbitan más allá del borde del sistema de anillos de hoy podrían haberse formado. Con el tiempo, los anillos tendrían órbitas más alargadas, y los pedacitos de hielo que se fueron con el tiempo alejando de Saturno, llegaron a distancias donde la atracción gravitacional entre sí pudo superar las fuerzas de marea del planeta que tienden a rasgarlos,  un proceso que sigue ocurriendo hoy en día, de acuerdo con observaciones de la nave espacial Cassini ahora orbitando el sistema de Saturno. En particular, dice Canup, los resultados ofrecen una buena explicación de por qué la luna Tetis es aparentemente casi hielo puro.

“Este es un trabajo impresionante“, dice el científico planetario Joseph Burns de la Universidad de Cornell. “Es más amplio que las teorías anteriores, está en consonancia con observaciones de la Cassini, y cuenta una historia divertida y convincente.”

“El nuevo estudio “proporciona una narración muy convincente”, dice el científico planetario Matthew Hedman, también de Cornell. “Este es el primer escenario razonablemente plausible acerca de cómo los anillos podrían haberse formado.”

Autor: Sid Perkins

Enlace original: Violent origin for Saturn’s Rings