Nuevas simulaciones arrojan luz sobre cómo se formaron los anillos de Saturno y sus lunas heladas. Y parece que las cosas fueron bastante turbulentas en tiempos pasados.
En una noche despejada, se puede ver Saturno y sus impresionantes anillos observando las estrellas. Pero, ¿cómo se formaron esos hermosos anillos? Es una pregunta acuciante que ha ocupado la mente de muchos astrónomos. Los investigadores sospechan ahora que por fin han resuelto este desconcertante misterio. Y eso explica también de inmediato cómo obtuvo Saturno sus lunas.
Los anillos de Saturno han ocupado las mentes durante bastante tiempo. Por ejemplo, los científicos llevan años debatiendo no solo cómo se formaron los anillos, sino también cuántos años tienen exactamente. Los investigadores esperan que las respuestas a estas preguntas puedan proporcionar más información sobre las lunas de Saturno, lugares donde la NASA espera buscar signos de vida.
Bajo el hechizo de los anillos de Saturno
Mientras tanto, los investigadores llevan más de 400 años bajo el hechizo de los anillos aparentemente transparentes de Saturno. En 1610, el astrónomo italiano Galileo Galilei los observó por primera vez a través de un telescopio, aunque no sabía qué eran (en los dibujos originales de Galileo, los anillos se parecen un poco a las asas de una jarra de agua). En el siglo XIX, James Clerk Maxwell, un científico escocés, llegó a la conclusión de que los anillos de Saturno no podían ser sólidos, sino estar formados por muchas partes individuales. Hoy sabemos que Saturno alberga siete anillos formados por innumerables trozos de hielo, la mayoría no más grandes que una roca en la Tierra. En conjunto, este hielo pesa aproximadamente la mitad que la luna Mimas de Saturno. Los anillos se extienden unos 280 000 kilómetros desde la superficie.
La misión Cassini de la NASA ha ayudado a los científicos a comprender lo “jóvenes” (en términos astronómicos) que son los anillos de Saturno y probablemente algunas de sus lunas. Sin embargo, este conocimiento ha planteado nuevas preguntas sobre cómo se formaron realmente estas estructuras. “Todavía se desconoce mucho sobre el sistema de Saturno, especialmente sobre las lunas que podrían albergar condiciones de habitabilidad”, afirma el investigador Jacob Kegerreis. “Por ello, es apasionante utilizar simulaciones para explorar en detalle cómo han podido evolucionar estas lunas a lo largo del tiempo”.
Simulaciones: Colisión
Para profundizar en la cuestión, el equipo de investigación recurrió a la ayuda de un potente superordenador. A continuación, crearon modelos para investigar cómo podrían haberse producido las distintas colisiones entre lunas antiguas. Estas simulaciones fueron extraordinariamente detalladas, lo que permitió a los científicos obtener sus conocimientos más valiosos hasta la fecha sobre la historia de Saturno.
Esta reciente serie de simulaciones ha resuelto por fin el misterio del origen de los anillos. Resulta que los anillos de Saturno tienen su origen en una colisión masiva y catastrófica que se produjo cuando los dinosaurios aún habitaban la Tierra.
La investigación sugiere que los anillos de Saturno pueden haberse originado a partir de los restos de dos lunas heladas que colisionaron y se rompieron en pedazos hace cientos de millones de años. Los restos que no acabaron en los anillos también pueden haber contribuido a la formación de algunas de las lunas que vemos hoy alrededor de Saturno.
Vea en esta animación cómo la colisión entre dos lunas de hielo condujo a la formación de los anillos de Saturno y de nuevas lunas.
Límite de Roche: Hielo y lunas
Los anillos de Saturno se encuentran cerca del planeta, en una zona también conocida como “Límite de de Roche”. Dentro del Límite de Roche, la gravedad de Saturno es muy fuerte y puede separar objetos más grandes de roca o hielo que se acerquen demasiado. Pero el material más alejado puede fusionarse y formar lunas. El equipo de investigadores simuló cerca de 200 escenarios de colisión diferentes y descubrió que muchos de ellos provocan la propagación de la cantidad adecuada de hielo dentro del límite de Roche de Saturno. Este hielo puede entonces formar allí anillos.
Este escenario de colisión en particular también explica inmediatamente por qué casi no hay material rocoso en los anillos, sino que están formados principalmente por hielo. Porque cuando colisionan antiguas lunas heladas, lógicamente se forman anillos con mucho hielo. “Así que este escenario conduce a anillos ricos en hielo”, afirma el investigador Vincent Eke. “Esto se debe a que la roca de los núcleos de los objetos que colisionan no se dispersa tanto como el hielo de la parte superior”. Esto deja sobre todo hielo en los anillos.
Esto también nos permite comprender mejor el origen de algunas de las lunas que rodean Saturno. En efecto, el hielo y los restos rocosos también habrían afectado a otras lunas del sistema de Saturno, provocando probablemente un efecto dominó de colisiones. Esta reacción en cadena podría haber alterado otras lunas originales fuera de los anillos, y algunas de las lunas que vemos hoy alrededor de Saturno podrían haberse originado a partir de esto.
La gravedad del Sol
Pero todo empezó con una colisión entre dos lunas heladas. Podría ser que estos dos cuerpos celestes colisionaran bajo la influencia de la gravedad del Sol, haciendo que sus órbitas alrededor del planeta fueran inestables. Si sus órbitas estaban bien configuradas, la atracción adicional del Sol podría crear una especie de efecto bola de nieve, que provocaría que las órbitas de las lunas, que suelen ser circulares y planas, se alargaran e inclinaran hasta intersectarse, provocando finalmente una rápida colisión.
La nueva investigación no solo proporciona más información sobre cómo se formaron los anillos de Saturno, sino que también confirma estudios anteriores que sugerían que los anillos solo vieron la luz recientemente. Aunque este estudio aclara muchas cosas sobre el fascinante sexto planeta de nuestro sistema solar, aún quedan importantes preguntas por responder. Por ejemplo, si algunas de las lunas heladas de Saturno también son jóvenes, ¿qué significaría eso para la posibilidad de vida en los océanos bajo la superficie de lunas como Encélado? ¿Y podemos comprender la historia completa desde el sistema original del planeta antes de la colisión hasta el presente? Queda por ver si estas preguntas también tendrán respuesta. Pero una cosa es segura: independientemente de ello, las investigaciones futuras podrán revelar más sobre este intrigante planeta y los mundos helados que orbitan a su alrededor.