Patrones de ondas en los anillos de Saturno y Júpiter

Los científicos trabajan con los nuevos datos de la sonda Cassini, Galileo y la misión New Horizons que han rastreado ondas indicadoras en los anillos de Saturno y Júpiter, tras  las colisiones con los 9 fragmentos del cometa Shoemaker-Levy  hace más de 10 años. La nube de escombros del cometa atravesó el sistema de anillos de Júpiter antes de estrellarse contra el planeta en julio de 1994.

Utilizando la Voyager de la NASA, los astrónomos buscaron un sistema de anillos débiles alrededor de Júpiter en 1979. A diferencia de los brillantes anillos de Saturno, compuestos por fragmentos de roca y hielo, los anillos de Júpiter parecen estar compuestos de partículas finas de polvo. Una posibilidad es que el polvo fuera  producido por el impacto de las lunas interiores de Júpiter.

Los científicos atribuyen las ondulaciones en los anillos  de Saturno a un objeto similar -probablemente otra nube de escombros del cometa- que atravesó los anillos interiores a mediados  de 1983.

“Lo bueno es que estamos encontrando evidencias de que los anillos de un planeta puede verse afectados por eventos específicos y  rastreables,  que sucedieron hace 30 años, en lugar de hace cien millones de años”, dijo Matthew Hedman, miembro de la misión Cassini y asociado al equipo de investigación en la Universidad de Cornell.

De la visita de Galileo a Júpiter, los científicos han obtenido datos desde la década de 1990 acerca extraños patrones en los anillos de Júpiter. Pero las imágenes de Galileo eran un poco borrosas, y los científicos no entendían por qué se producían estos patrones. Un asunto difícil de resolver hasta que la Cassini entró en órbita alrededor de Saturno en 2004 y comenzó a enviar de nuevo miles de imágenes. Un artículo de 2007, firmado por  Hedman y sus colegas observó ondulaciones en el interior del anillo de Saturno, conocido como el anillo “D”.

Un grupo que incluía a Hedman y Mark Showalter,  co-investigador de la Cassini en el Instituto SETI en Mountain View, California, se dio cuenta de que las ranuras en el anillo D aparecían con más fuerza con el tiempo.

A continuación, , Hedman demostró que el patrón se originó cuando algo inclinó el eje del anillo “D” cerca de 100 metros  a finales de 1983. Los científicos descubrieron la influencia de la gravedad de Saturno en el área inclinada deformaba el anillo en una espiral.

Los científicos de Cassini obtuvieron imágenes de otra pista cuando el sol cruzó directamente a lo largo del ecuador de Saturno e iluminó  los anillos en agosto de 2009. Las condiciones de iluminación únicas destacaron ondas no vistas previamente en otra parte del sistema de anillos.

Fuera lo que fuera lo que sucedió en 1983 no fue un evento pequeño y localizado, sino que se trataba de algo grande. La colisión afectó a una región de más de 19.000 kilómetros de ancho, que cubre parte del anillo D y el anillo exterior, llamado C. Desafortunadamente no había ninfuna sonda sobrevolando Saturno en ese momento, y el planeta estaba al otro lado del sol, oculto de los telescopios en órbita alrededor de la Tierra, por lo que lo sucedido en 1983 pasó desapercibido.

Hedman y Showalter comenzaron a preguntarse si el patrón ya olvidado en el sistema de anillos de Júpiter podría arrojar luz sobre este misterio. Utilizando imágenes de la sonda Galileo de entre 1996 y 2000, Showalter confirmó un patrón espiral similar. Aplicando las mismas matemáticas que había utilizado con Saturno, pero ahora con la influencia gravitatoria de Júpiter como un factor clave, dedujo que la fecha en que el anillo de Júpiter se inclinó fuera de su eje se situaba entre junio y septiembre de 1994. El cometa Shoemaker-Levy se sumergió en la atmósfera de Júpiter a finales de julio de 1994. El tamaño estimado del núcleo también era coherente con la cantidad de material necesario para perturbar el anillo.

Las imágenes de Galileo también revelaron una segunda espiral, que se calcula se originó en 1990.Las imágenes tomadas por New Horizons en 2007, cuando la nave sobrevoló Júpiter de camino hacia Plutón, mostraban dos nuevos patrones de onda, además del eco del impacto del Shoemaker-Levy.

“Ahora sabemos que las colisiones en los anillos son muy comunes – un par de veces por década en Júpiter y un par de veces por siglo en Saturno”, dijo Showalter. “Sabemos que los anillos registran estos impactos como surcos de un disco de vinilo, y podemos reproducir su historia posterior.”

Las ondas también dan pistas a los científicos sobre el tamaño de las nubes de polvo de los cometas que golpean los anillos. En cada uno de estos casos, los núcleos de los cometas -antes de que probablemente se rompieran- fueron de unos pocos kilómetros de ancho.

“Encontrar estos huellas aún en los anillos es increíble y nos ayuda a comprender mejor los procesos de impacto en nuestro sistema solar”, dijo Linda Spilker, científico del proyecto Cassini, con base en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California “La larga estancia de la Cassini alrededor de Saturno ha ayudado a acercarnos a sutiles pistas que nos hablan de la historia de nuestros orígenes “

Enlace original: Mystery of Jupiter and Saturn rings