Este gráfico muestra las lunas del anillo inspeccionadas por la nave espacial Cassini de la NASA en sobrevuelos super-cercanos. Los anillos y lunas representados no están a escala.
Créditos: NASA / JPL-Caltech. Agrandar Imagen y leyenda.
Han surgido nuevos hallazgos sobre cinco lunas diminutas ubicadas en y cerca de los anillos de Saturno. Los sobrevuelos más cercanos de la nave espacial Cassini de la NASA revelan que las superficies de estas lunas inusuales están cubiertas con material de los anillos del planeta, y de partículas heladas que salen de la luna más grande de Saturno, Enceladus. El trabajo pinta una imagen de los procesos en competencia que dan forma a estas mini lunas.
“Los atrevidos y cercanos sobrevuelos de estas extrañas lunas nos permiten observar cómo interactúan con los anillos de Saturno”, dijo Bonnie Buratti, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. Buratti dirigió un equipo de 35 coautores que publicaron su trabajo en la revista Science el 28 de marzo. “Estamos viendo más pruebas de cuán extremadamente activo y dinámico es el sistema de anillos y la lunas de Saturno”.
La nueva investigación, a partir de los datos recopilados por seis de los instrumentos de Cassini antes de finalizada su misión en 2017, es una clara confirmación de que el polvo y el hielo de los anillos se acumulan en las lunas incrustadas dentro y cerca de los anillos.
Los científicos también encontraron que las superficies lunares eran altamente porosas, lo que confirma aún más que se formaron en múltiples etapas cuando el material del anillo se asentó en núcleos más densos que podrían ser restos de un objeto más grande que se rompió. La porosidad también ayuda a explicar su forma: en lugar de ser esféricas, son similares a ravioles, con material pegado alrededor de sus ecuadores.
“Encontramos que estas lunas están recogiendo partículas de hielo y polvo de los anillos para formar las faldas pequeñas alrededor de sus ecuadores”, dijo Buratti. “Un cuerpo más denso tendría más forma de bola porque la gravedad atraería el material”.
“Quizás este proceso se está realizando a lo largo de los anillos, y las partículas de anillo más grandes también están acrecentando el material del anillo a su alrededor. Las vistas detalladas de estas pequeñas lunas del anillo pueden darnos más información sobre el comportamiento de las partículas de anillo en sí”, dijo Linda Spilker, , científica del Proyecto Cassini. también en JPL.
Este montaje de vistas desde la nave espacial Cassini muestra tres de las pequeñas lunas del anillo de Saturno: Atlas, Daphnis y Pan a la misma escala para facilitar la comparación. Crédito: NASA/JPL – Calthec/Space Science Institute.
De los satélites estudiados, las superficies de los más cercanos a Saturno, Daphnis y Pan, son las más alteradas por los materiales de los anillos. Las superficies de las lunas Atlas, Prometheus y Pandora, más alejadas de Saturno, también tienen material de anillo, pero también están recubiertas con las brillantes partículas heladas y el vapor de agua de la pluma que sale de Enceladus. (Un amplio anillo externo de Saturno, conocido como el anillo E, está formado por el material helado que se expande desde el penacho de Encelado).
Las lunas más interiores de Saturno. Las pequeñas lunas de Saturno (en color blanco) residen tanto en el interior y exterior del borde exterior de los anillos principalesl (A y B) de Saturno . Siete residen a una distancia de 2,20 a 2,55 R S radios de Saturno( R S ; radio de Saturno es de unos 60.330 kilometros) – un par dentro de los anillos y otras cinco más allá del perímetro del anillo A de Saturno a 2,27 R S . La pequeña Pan y la aún más pequeña Daphnis habitan los anillos principales. Atlas orbita a alrededor de 0,02 R S en el exterior de los anillos principales; las mucho más grandes Prometeo y Pandora pastorean el anillo F a 2,34 R S ; y el dúo coorbital Jano y Epimeteo “baila ida y vuelta” entre dos órbitas contiguas en 2,55 R S . Ver más información. Crédito: Nature/Joseph A. Burns.
Un estudio reciente ha proporcionado nuevos conocimientos sobre cómo el cálido interior de la luna geológicamente activa de Saturno, Encélado, podría mantenerse durante miles de millones de años. En la imagen se pueden ver más de 30 jets individuales de diferentes tamaños y más de 20 de ellos no se habían identificado antes. Al menos un chorro que salpica prominentemente en imágenes anteriores ahora parece menos potente. Este mosaico fue creado a partir de dos imágenes de alta resolución capturadas por la cámara de ángulo estrecho cuando la nave Cassini de la NASA sobrevoló Encélado y atrvesó los jets, el 21 de Noviembre de 2009. (Para otras imágenes capturadas durante el mismo sobrevuelo, vea PIA11686 y PIA11687 ). Las sucesivas imágenes de los jets a lo largo del tiempo permitió a los científicos de la Cassini estudiar la consistencia de su actividad. El polo sur de la luna se encuentra cerca del limbo en el cuadrante superior izquierdo del mosaico, cerca del gran chorro que está en segundo lugar desde la izquierda. El terreno iluminado que se ve aquí está en el hemisferio conductor de Encelado (cuya cara mira en la dirección del movimiento de Encélado) (504 kilómetros, 313 millas de ancho).La vista se obtuvo a una distancia aproximada de 14,000 kilómetros (9,000 millas) de Encélado y en un ángulo de fase solar de Encelado-nave espacial de 145 grados. La escala de la imagen es de 81 metros (267 pies) por píxel. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.
La pieza clave del rompecabezas era un conjunto de datos del espectrómetro de cartografía visible e infrarrojo de Cassini (VIMS), que recogía la luz visible para el ojo humano y también la luz infrarroja de longitudes de onda más largas. Fue la primera vez que Cassini estuvo lo suficientemente cerca como para crear un mapa espectral de la superficie de la luna más interior, Pan. Al analizar los espectros, VIMS se pudo aprender sobre la composición de los materiales en las cinco lunas.
VIMS vio que las lunas del anillo más cercanas a Saturno aparecen más rojas, similar al color de los anillos principales. Los científicos aún no conocen la composición exacta del material que aparece rojo, pero creen que es probable que sea una mezcla de materia orgánica y hierro.
Las lunas justo fuera de los anillos principales, por otro lado, parecen más azules, similar a la luz de las plumas heladas de Encelado.
Los seis sobrevuelos de las lunas de anillo, realizados entre Diciembre de 2016 y Abril de 2017, activaron todos los instrumentos ópticos de detección remota de Cassini que estudian el espectro electromagnético. Trabajaron junto con los instrumentos que examinaron el polvo, el plasma y los campos magnéticos y cómo esos elementos interactúan con las lunas.
Quedan preguntas, incluyendo qué provocó la formación de las lunas. Los científicos usarán los nuevos datos para modelar escenarios y podrían aplicar la información a las lunas pequeñas alrededor de otros planetas y posiblemente incluso a los asteroides.
“¿Alguna de las lunas de los planetas gigantes de hielo Urano y Neptuno interactúan con sus anillos más delgados para formar características similares a las de las lunas de los anillos de Saturno?” Preguntó Buratti. “Estas son preguntas a ser respondidas por misiones futuras”.
La misión de Cassini terminó en Septiembre de 2017, cuando le quedaba poco combustible. Los controladores de la misión lanzaron deliberadamente a Cassini a la atmósfera de Saturno en lugar de arriesgarse a estrellar la nave en las lunas del planeta. Más resultados de las últimas órbitas, conocida como “Gran Final“, se publicarán en los próximos meses.
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El JPL de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, administra la misión para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, en Washington. JPL diseñó, desarrolló y montó el orbitador Cassini. El instrumento de radar fue construido por JPL y la Agencia Espacial Italiana, trabajando con miembros del equipo de los Estados Unidos y varios países europeos.
Más información sobre Cassini se puede encontrar aquí:
https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/overview/
Fuente: NASA/JPL.
Artículo original: “NASA’s Cassini Finds Saturn’s Rings Coat Tiny Moons“. Editor: Tony Greicius. March 29, 2019.
Publicación de la Investigación:
Close Cassini flybys of Saturn’s ring moons Pan, Daphnis, Atlas, Pandora, and Epimetheus. B. J. Buratti, P. C. Thomas. Science, 28 Mar 2019. eaat2349
DOI: 10.1126/science.aat2349.
Material relacionado:
EL artículo sobre el hallazgo publicado por el Insituto Max Planck :
A unique look at Saturn’s ravioli moons. Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germany. March 29, 2019.
El artículo con la noticia, publicado por el New York Times:
Saturn’s Rings Are Sculpted by a Crew of Mini-Moons. The New York Times.
Un artículo sobre el “Gran Final” de la Misión Cassini, que además contiene una selección de recursos al respecto:
La Misión Cassini de la NASA se prepara para el Gran Final en Saturno. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Abril 12, 2017.
Sobre Pan y Atlas , las minilunas de Saturno, y la acreción de objetos de baja gravedad, el lector puede visitar el artículo:
Nuevas imágenes de Pan, la luna en forma de nuez de Saturno, en un detalle sin precedentes. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Marzo 19, 2017.
Un trabajo publicado en Mayo de 2018 por Científicos de la Universidad de Berna, Suiza, sugiere a través del uso de simulaciones el origen colisional de la forma de estas lunas:
Cosmic ravioli and spaetzle. Adrien Leleu, Martin Jutzi and Martin Rubin / University of Bern. May 2018.
Sobre la luna Dafnis y su peculiar interacción con los anillos de Saturno:
Ondas creadas por Dafnis, la luna pastora de Saturno. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Marzo 23, 2017.
Para el lector interesado en conocer a Encélado, la luna helada de Saturno con un océano de agua líquida bajo su superficie de hielo, con géiseres que rocían partículas de hielo de agua salada que son la fuente del anillo E de Saturno, puede recurrir a la colección de artículos de nuestro acervo:
Encélado. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay.
