Hace poco más de 100 millones de años, cuando en la Tierra reinaban los dinosaurios, Saturno todavía no tenía sus emblemáticos anillos. Es lo que ha concluido una investigación internacional liderada desde la Universidad de Roma La Sapienza (Italia), gracias a mediciones de la nave Cassini de la NASA durante su Gran Final, que han permitido descifrar el campo gravitatorio de Saturno y sus anillos con una precisión sin precedentes. Los resultados arrojan nueva luz sobre la estructura interna y la historia del gigante de gas.

Antes de desintegrarse en la atmósfera de Saturno en septiembre de 2017, Cassini trazó una serie de órbitas que la llevaron a pasar 22 veces por el peligroso espacio entre los anillos y la atmósfera del planeta. En seis de esos pasos, envió una señal de radio a la Tierra que ha permitido, por primera vez, medir por separado el campo gravitatorio de Saturno y el de sus anillos.

A partir de ese dato, los científicos han podido determinar la masa del sistema de anillos con mayor rigor que nunca. Los resultados revelan que la mayor parte del material se concentra en el llamado anillo B, el más ancho y vistoso, y que en total tienen una masa de menos de la mitad que Mimas, la más pequeña de las lunas esféricas de Saturno.

La masa de los anillos ha permitido también determinar cuándo se formaron. Hasta ahora había dos teorías: que se hubieran originado a la vez que Saturno, hace 4.500 millones de años, o bien que lo hicieran más tarde. Por la cantidad de material que tienen y el color de las partículas que los componen, los investigadores han concluido que los anillos se formaron hace entre 10 y 100 millones de años.

“Eso fue prácticamente ayer”, declara Burkhard Militzer, investigador de la Universidad de Californa en Berkeley (EE.UU.) y coautor de la investigación. Desde entonces, la masa de los anillos se ha ido dispersando hacia el exterior, impulsada por la rotación del sistema y modulada por la gravedad de Saturno y sus lunas. “Probablemente, ahora vemos solo una pequeña fracción del material original”, afirma Militzer en entrevista telefónica. “Desaparecerán gradualmente”, pronostica.

Cómo se formaron, no obstante, sigue siendo un enigma. Los científicos citan dos posibles mecanismos que cuadran con sus resultados. Una opción es que antiguas lunas heladas se destruyeran en un evento catastrófico. Otra, que su origen fuera un cometa u otro cuerpo errante que quedó atrapado por la gravedad de Saturno y terminó desgarrándose en millones de pedazos.

“Precisamente en esa época, cuando había dinosaurios en la Tierra, se produjo un gran impacto de un asteroide en nuestro planeta”, relata Militzer. “Y ahora sabemos que en el sistema de Saturno también se produjo algún tipo de colisión. Eso nos dice que en el sistema solar se producen impactos, que no es tan estable como pensábamos”.

Por ahora será difícil aclarar qué fue exactamente el objeto que acabó convertido en el icónico sistema de anillos de Saturno. “Si pudiéramos enviar una nave a recoger material directamente, quizá nos daría pistas. Pero sería extremadamente peligroso. Los anillos son altamente dinámicos, sería como aterrizar en medio de una tormenta”, afirma Burkhard Militzer. “Por ahora no hay ninguna misión planeada a Saturno, va a ser difícil captar nuevos datos”, explica Agustín Sánchez-Lavega, catedrático de física de la Universidad del País Vasco, que no ha participado en la investigación.

Los datos captados por Cassini han permitido definir la extensión y la masa de las capas que forman la estructura interna de Saturno (NASA/JPL-Caltech)

Vientos de 9.000 kilómetros de profundidad

Por otra parte, determinar el campo gravitatorio del gigante gaseoso también ha permitido determinar su estructura, que ha resultado ser totalmente distinta de lo que pronosticaban los modelos, destaca Militzer.

La capa más externa de Saturno, formada por hidrógeno, y en la que se producen las corrientes que mueven sus nubes, se extiende hasta 9.000 kilómetros de profundidad, un 15% del radio del planeta. “El movimiento de las nubes era una pieza crucial que hasta ahora se había ignorado en los modelos”, señala Militzer. “No teníamos ningún modelo que nos permitiera explicar los vientos de hasta 1.800 kilómetros por hora que se dan en la superficie de Saturno y que desafían los modelos que solemos manejar en física planetaria”, subraya Sánchez-Lavega.

Por debajo de las corrientes se extiende otra capa de hidrógeno, pero compactado hasta tal punto que sus partículas se rompen en protones y neutrones, de modo que adquiere las características de un metal fluido, como el mercurio en las condiciones de la superficie de la Tierra, ilustra Agustín Sánchez-Lavega.

Y en el centro de Saturno se esconde un núcleo rocoso, que contiene elementos más pesados, como metales. Los últimos modelos del campo gravitatorio según las mediciones de Cassini revelan que tendría una masa equivalente a entre 15 y 18 tierras. “Seguramente ese núcleo actuó como una especie de semilla y atrajo al gas del entorno para formar el planeta”, declara Sánchez-Lavega.

“Ahora que sabemos que Júpiter también tiene un núcleo, tenemos un mecanismo para explicar la formación de planetas gaseosos”, valora el investigador de la Universidad del País Vasco. “Eso nos da información sobre cómo se forman los sistemas planetarios, qué clase de planetas se pueden formar, si se pueden formar planetas como la Tierra, gigantes gaseosos… Y al final da pistas sobre uno de los grandes interrogantes, si hay vida más allá del sistema solar”.

Fuente: lavanguardia.com

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