El origen de los anillos de Saturno
No fue hasta
1655 cuando Huygens comprendió que aquella bola con orejas o aquellos tres
planetas en uno, pues de ambas maneras lo describió Galileo, era en realidad un
planeta con un sistema de anillos que se extiende más de 100.000 km en el plano
del ecuador del planeta. Un planeta único, debió pensar Huygens. Hoy en día
sabemos que hay más anillos en nuestro Sistema Solar orbitando otros planetas;
o, mejor dicho, que hay más planetas con anillos. Júpiter y Urano, por ejemplo,
tienen su sistema de anillos. No son tan espectaculares como los de Saturno e
imposibles de ver desde la Tierra, así que hubo que esperar a que los ojos de los
científicos pudieran llegar a esos extremos sobre sondas espaciales para
descubrirlos. Aún así, Saturno sigue siendo el “Rey de los Anillos”.
Al telescopio
se observan una serie de divisiones en los anillos. Como líneas oscuras. En
1676 Giovanni Cassini (1625-1712) pintó entre los anillos B y A la división que
lleva su nombre. Y esas divisiones distan mucho de ser espacio vacío. De hecho,
la propia división de Cassini contiene aproximadamente el 10% de la materia que
puebla los anillos. En realidad esas divisiones no son otra cosa que espacios
resonantes debido a la acción gravitatoria de los satélites de Saturno. Algunos
han querido ver en ese trabajo gravitacional de los satélites de Saturno sobre los
anillos, un pastoreo en toda regla, dándole a algunos satélites el sobrenombre
de “luna pastora”; expresión que, aunque científicamente no sea muy exacta, no
deja de tener su aquel romántico.
El tamaño de
las partículas que forman los anillos es espectacularmente pequeño. Porque no
sé si lo había dicho, pero los anillos están formados por partículas
individuales de hielo en un 95% y cuyo tamaño oscila desde el micrómetro, hasta
centímetros e incluso la decena de metros. Y lejos de estar estáticas no paran
de moverse, chocando entre ellas numerosas veces. Por ejemplo, en los anillos más
densos, el B y el A, una partícula choca entre diez y cien veces en el mismo
tiempo en que da una vuelta a Saturno; o lo que viene a ser lo mismo, entre uno
y diez choques por hora. Si bien es cierto que también hay anillos más
dispersos, donde la cantidad de materia es menor: en esos casos podemos tener
un choque cada 10.000 años. En todo caso, colisionan, se mueven y poco a poco
van perdiendo energía. Y eso lo que nos dice es que, con el tiempo, los anillos
desaparecerán y Saturno quedará desnudo de esa maravilla.
En cuanto al
origen de los anillos de Saturno, son varias las hipótesis que tratan de
explicar lo que vemos. Por un lado, se baraja la hipótesis de que estemos ante los
restos del material de construcción de un satélite que no llegó a formarse; la
segunda de las teorías nos dice que podríamos estar ante los residuos de un
satélite que cruzó el límite te Roche; existe una tercera hipótesis que afirma
que estamos ante los restos de un satélite destruido por un impacto. En todo
caso, cualquiera de estas hipótesis tiene que lidiar con dos hechos
importantes. Por un lado, la vida media de los anillos de Saturno se calcula en
unos 10.000.000 de años y, por otro lado, las partículas que forman los anillos
son hielo entre un 90 y un 95%, mientras que lo esperado a la distancia del Sol
a la que se encuentra Saturno es que la mitad del material fuera roca.
Que se estime
la vida de los anillos en unos 10.000.000 de años afecta seriamente a la
hipótesis del satélite que no llegó a formarse. El motivo es bien claro: los satélites
se crearon junto con los planetas durante el origen del Sistema Solar. Si el
conjunto de los anillos no puede sobrevivir más de 10.000.000 de años debido a
su inestabilidad, no es posible que se deba a los restos de un satélite que no
llegó a formarse hace 4.500.000.000 millones de años. Realmente no salen las
cuentas. Por otra parte, la teoría que va ganando cada vez más peso entre la
comunidad científica es la expuesta por la astrónomo (y bailarina de ballet)
Robin Canup (1968), que trabaja actualmente en el Southwest Research Institute,
en Boulder, Colorado y que ha sido publicada en la revista Nature. Su propuesta
es convincente y atractiva y consigue explicar la abundancia del hielo en los restos
que forman el anillo e incluso en la luna Tetis, satélite de Saturno que está
compuesto casi en su totalidad por hielo.
La teoría de
Canup comienza con la formación del Sistema Solar por acreción de
planetesimales hace unos 4.500 millones de años. Realizando simulaciones por
ordenador consigue llegar a la formación de Saturno junto con varios de sus
satélites, compuestos en un 50% de roca, en las partes internas de los satélites
y un 50% de agua helada, menos densa, en las capas más externas. Según Canup,
algunos satélites siguieron incrementando su masa a expensas del disco de gas y
polvo que dio lugar a la formación de nuestro Sistema Solar. Cada satélite
interactuaría con el gas de alrededor de manera que iría transfiriéndole parte
de su energía cinética; es decir, parte de su energía asociada al movimiento.
Esto llevaría al satélite a caer hacia Saturno, debido a que perder energía
cinética implica perder velocidad y perder velocidad arrastra al satélite
irremediablemente hacia el planeta.
Una vez
iniciada la caída, nada puede detenerla. Llega un momento en que las fuerzas de
marea son tan grandes que el satélite se estira y se encoge como lo hacen
nuestros océanos, pero en mayor medida. Hasta tal punto son violentas esas
deformaciones que llega un momento en que la fuerza gravitatoria del propio
satélite que lo mantiene cohesionado es menor que la fuerza generada por el
campo gravitatorio del gigante Saturno. Llegados a este punto, el satélite
estalla en mil pedazos. Y ese punto no es otro que el límite de Roche, que se
encuentra a una distancia de dos veces el radio del planeta. La descomposición
del satélite comienza por las capas que son menos densas, las capas externas y
que están formadas principalmente por hielo.
La idea de
Canup es que este proceso no ha ocurrido sólo una vez, sino que ha sucedido en
varias ocasiones. De ser cierta su teoría, los anillos que observamos se deben,
por tanto, a la acumulación de las partículas de hielo de los distintos
satélites que han sido destrozados por Saturno. La ausencia de material rocoso
se explica porque éste, algo más denso, sencillamente cae al planeta,
sobreviviendo al límite de Roche. De hecho, Canup cree que el pequeño
porcentaje de roca que hay en los anillos, entre un 5 y un 10%, son restos de
colisiones entre las partículas que forman el anillo (partículas de hielo, como
hemos dicho) y asteroides o cometas que se han acercado demasiado al planeta,
atraídos por su gravedad.
La teoría de
Canup explica también la existencia de satélites formados casi en su totalidad
por hielo, como Tetis, dado que, parte del hielo que no quedó atrapado en el
sistema de anillos, fue dispersado más allá del límite de Roche y esa
circunstancia posibilitó que estos fragmentos pudieran reagruparse, formando
satélites de hielo. De hecho, la sonda Cassini ha detectado que el proceso de
acreción en satélites de hielo sigue estando activo hoy en día.
Comentarios
Publicar un comentario