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Los anillos de Saturno están calentando su atmósfera

Uno de los objetivos del estudio que identifica el fenómeno espacial al que se enfrenta el gigante planeta es ver cómo podemos aplicarlo a los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, es decir, la búsqueda de "exo-anillos".

  • Redacción AN / OR
30 Mar, 2023 16:16
Los anillos de Saturno están calentando su atmósfera

Un estudio que recoge un conjunto de datos extraídos de varias misiones encabezadas por la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio, (NASA, por sus siglas en inglés) de observaciones a Saturno indica que el vasto sistema de anillos  que rodean al planeta gigante está calentando su atmósfera.

El descubrimiento de este fenómeno espacial, que ahora sabemos afecta al segundo planeta más grande de nuestro sistema solar, fue posible luego de añadir mediciones del Espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIS, por sus siglas en inglés) del Telescopio Espacial Hubble, a esta colección de datos de la NASA que  concentra informaciones de misiones ejecutadas, incluso, 40 años atrás por la agencia espacial estadounidense.

Las observaciones de precisión a Saturno obtenidas por el STIS del Hubble fueron incorporadas a la mezcla informativa existente sobre el planeta y utilizadas para calibrar los datos UV de archivo de las otras cuatro misiones espaciales que también lo observaron tiempo atrás.

Lo anterior fue posible gracias a la perspicacia de un astrónomo veterano quien reunió las observaciones del Hubble y las de la sonda espacial Cassini, ya retirada, además de las de las naves espaciales Voyager 1 y 2 y la de la misión International Ultraviolet Explorer, también retirada.

La clave para armar el rompecabezas vino de Ben-Jaffel quien tuvo la idea de agregar las mediciones del Telescopio Hubble y así comparar las observaciones STIS UV de Saturno con la distribución de la luz de los múltiples instrumentos y misiones espaciales de tiempo antes, se puede leer a través del comunicado de la NASA que reveló el trance en el que está envuelto Saturno por sus anillos. 

El fenómeno nunca antes se había visto en el sistema solar. Es una interacción inesperada entre Saturno y sus anillos que potencialmente podría proporcionar una herramienta para predecir si los planetas alrededor de otras estrellas también tienen gloriosos sistemas de anillos similares a los de Saturno.

La evidencia reveladora es un exceso de radiación ultravioleta, vista como una línea espectral de hidrógeno caliente en la atmósfera de Saturno. El aumento de la radiación significa que algo está contaminando y calentando la atmósfera superior desde el exterior.

La explicación más factible, explica la NASA, es que las partículas heladas del anillo que llueven sobre la atmósfera de Saturno provocan este calentamiento. Esto podría deberse al impacto de micrometeoritos, bombardeo de partículas de viento solar, radiación ultravioleta solar o fuerzas electromagnéticas que recogen polvo cargado eléctricamente. Todo esto sucede bajo la influencia del campo gravitacional de Saturno que atrae partículas hacia el planeta. Cuando la sonda espacial Cassini se sumergió en la atmósfera de Saturno al final de su misión en 2017, midió los componentes atmosféricos y confirmó que muchas partículas caían desde los anillos.

“Aunque la lenta desintegración de los anillos es bien conocida, su influencia en el hidrógeno atómico del planeta es una sorpresa. Desde la sonda Cassini, ya sabíamos sobre la influencia de los anillos. Sin embargo, no sabíamos nada sobre el contenido de hidrógeno atómico,” dijo Lotfi Ben-Jaffel del Instituto de Astrofísica de París y del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, autora de un artículo publicado el 30 de Marzo en Planetary Science Journal.

“Todo está impulsado por partículas de anillos que caen en cascada a la atmósfera en latitudes específicas. Modifican la atmósfera superior, cambiando la composición”, dijo Ben-Jaffel. “Y luego también tienes procesos de colisión con gases atmosféricos que probablemente estén calentando la atmósfera a una altitud específica”.

La conclusión de Ben-Jaffel requería reunir observaciones de archivo de luz ultravioleta (UV) de cuatro misiones espaciales que estudiaron Saturno. Esto incluye observaciones de las dos sondas Voyager de la NASA que sobrevolaron Saturno en la década de 1980 y midieron el exceso de UV. 

En aquella época, los astrónomos descartaron las mediciones como ruido en los detectores. La misión Cassini, que llegó a Saturno en 2004, también recopiló datos UV en la atmósfera (durante varios años). Los datos adicionales provinieron del Hubble y del International Ultraviolet Explorer, que se lanzó en 1978 y fue una colaboración internacional entre la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y el Consejo de Investigación de Ciencia e Ingeniería del Reino Unido.

Cuatro décadas de datos UV cubren múltiples ciclos solares y ayudan a los astrónomos a estudiar los efectos estacionales del Sol en Saturno. Al reunir todos los datos diversos y calibrarlos, Ben-Jaffel descubrió que no hay diferencia en el nivel de radiación UV. “En cualquier momento, en cualquier posición del planeta, podemos seguir el nivel de radiación ultravioleta”, dijo. Esto apunta a la constante “lluvia de hielo” de los anillos de Saturno como la mejor explicación.

“Estamos apenas al comienzo de este efecto de caracterización de anillos en la atmósfera superior de un planeta. Eventualmente queremos tener un enfoque global que produzca una firma real sobre las atmósferas en mundos distantes. Uno de los objetivos de este estudio es ver cómo podemos aplicarlo a los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Llámalo la búsqueda de ‘exo-anillos”.