{"id":298112,"date":"2019-07-29T17:40:37","date_gmt":"2019-07-29T20:40:37","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=298112"},"modified":"2019-07-30T18:35:03","modified_gmt":"2019-07-30T21:35:03","slug":"una-luciernaga-en-saturno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-luciernaga-en-saturno\/","title":{"rendered":"Una luci\u00e9rnaga en Saturno"},"content":{"rendered":"

En un telegrama de tan s\u00f3lo 15 l\u00edneas enviado a la Uni\u00f3n Astron\u00f3mica Internacional (IAU, por sus siglas en ingl\u00e9s), la astr\u00f3noma estadounidense Carolyn Porco anunci\u00f3 el 11 de octubre de 2006 el descubrimiento de cuatro nuevos anillos alrededor del planeta Saturno. Como investigadora de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, Porco comandaba el equipo de im\u00e1genes de la sonda espacial Cassini, que hab\u00eda llegado a la \u00f3rbita del segundo planeta del Sistema Solar en tama\u00f1o dos a\u00f1os antes e iniciaba su misi\u00f3n consistente en recabar datos sobre Saturno, sus lunas y sus anillos. Doce a\u00f1os m\u00e1s tarde, en un art\u00edculo que sali\u00f3 publicado en enero de este a\u00f1o en la revista The Astrophysical Journal<\/em>, el f\u00edsico brasile\u00f1o Othon Cabo Winter y su equipo en la Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguet\u00e1, en el interior del estado de S\u00e3o Paulo, presentan la caracterizaci\u00f3n m\u00e1s minuciosa que se haya elaborado sobre el mayor de esos cuatro anillos.<\/p>\n

El grupo de cient\u00edficos, que cont\u00f3 con la colaboraci\u00f3n del astrof\u00edsico Dietmar Foryta, de la Universidad Federal de Paran\u00e1, tambi\u00e9n propone un mecanismo para explicar la existencia permanente de esa estructura, posiblemente formada por part\u00edculas microsc\u00f3picas de hielo, que podr\u00eda ser completamente destruida en pocos a\u00f1os por Jano y Epimeteo, dos de las lunas del planeta que ocupan una \u00f3rbita coincidente con la del anillo. \u201cEl hallazgo de un anillo de part\u00edculas en la misma \u00f3rbita de esos sat\u00e9lites torna a ese sistema complejo e interesante\u201d, comenta Winter, experto en din\u00e1mica del Sistema Solar.<\/p>\n

A\u00fan sin un nombre oficial, ese anillo se encuentra a unos 150 mil kil\u00f3metros (km) de Saturno, algo m\u00e1s all\u00e1 que los cinco anillos internos y f\u00e1cilmente visibles, denominados D, C, B, A y F, seg\u00fan el orden en que fueron descubiertos<\/a>. Mientras cursaba su maestr\u00eda bajo la direcci\u00f3n de Winter, el f\u00edsico Alexandre dos Santos Souza analiz\u00f3 una secuencia de im\u00e1genes obtenidas por la sonda Cassini durante casi seis horas del d\u00eda 15 de septiembre de 2006. Las im\u00e1genes confirmaron que el anillo era completo, es decir, que no estaba conformado por arcos discontinuos, tal como hab\u00edan sospechado inicialmente los investigadores. Mediciones del flujo luminoso proveniente del anillo permitieron a Souza y Winter calcular que su ancho var\u00eda entre 7 mil y 8 mil km \u2013m\u00e1s que el radio de la Tierra, que mide 6.400 kil\u00f3metros\u2013 y casi un 50% m\u00e1s que lo estimado en 2006 por Carolyn Porco.<\/p>\n

El anillo ser\u00eda muy reciente y casi todo su material estar\u00eda formado por residuos de esas dos lunas de Saturno<\/p><\/blockquote>\n

Part\u00edculas microsc\u00f3picas<\/strong>
\nEl anillo, extremadamente tenue, era casi invisible incluso para las c\u00e1maras de la Cassini. La sonda s\u00f3lo lograba detectarlo desde \u00e1ngulos muy espec\u00edficos, y por eso el grupo de la Unesp le asign\u00f3 el mote de luci\u00e9rnaga, como los cole\u00f3pteros que incluso hall\u00e1ndose cerca, s\u00f3lo suelen ser vistos cuando emiten luz. A prop\u00f3sito, esta caracter\u00edstica indujo a Winter y sus colaboradores a inferir que el anillo est\u00e1 compuesto por part\u00edculas microsc\u00f3picas, en un rango de tama\u00f1o de micrones (1 micr\u00f3n equivale a 1 mil\u00e9sima de mil\u00edmetro). Hay una explicaci\u00f3n f\u00edsica para tal conclusi\u00f3n. Las part\u00edculas diminutas se tornan visibles a contraluz porque despejan la luz que incide sobre ellas. Este fen\u00f3meno, denominado Difusi\u00f3n de Mie, propuesto por el f\u00edsico alem\u00e1n Gustav Mie (1868-1957), s\u00f3lo ocurre cuando el tama\u00f1o de la part\u00edcula es equivalente al de la longitud de onda de la luz, que, en el caso del espectro visible, var\u00eda entre 0,37 y 0,75 micrones. Casi todos los anillos m\u00e1s pr\u00f3ximos de Saturno se divisan con mayor facilidad porque, adem\u00e1s de ser m\u00e1s anchos, est\u00e1n formados por part\u00edculas mayores, de cent\u00edmetros a metros de di\u00e1metro, que reflejan la luz del Sol.<\/p>\n

Ante esta conclusi\u00f3n y a partir del hecho de que las im\u00e1genes tomadas por la Cassini indicaron que el anillo \u201cluci\u00e9rnaga\u201d no es temporario, Winter y sus colaboradores comenzaron a buscar una forma de explicar su existencia permanente. Al fin y al cabo, siendo part\u00edculas tan diminutas, \u00bfno terminar\u00edan siendo tragadas por Jano y Epimeteo, las lunas cuya trayectoria sigue la misma \u00f3rbita del anillo?<\/p>\n

Lo m\u00e1s probable, dedujeron los cient\u00edficos, es que efectivamente, el anillo se desvanezca. Aunque no definitivamente. A medida que evolucionan en su trayectoria alrededor de Saturno, Jano, con sus 190 km de di\u00e1metro, y Epimeteo, con casi 140 km, incorporaron por colisi\u00f3n y por atracci\u00f3n gravitatoria buena parte de las part\u00edculas con las que se toparon en su camino. Simulaciones matem\u00e1ticas realizadas por los f\u00edsicos Daniela Mour\u00e3o y Rafael Sfair indicaron que las part\u00edculas del anillo luci\u00e9rnaga tienen poca expectativa de vida. Seg\u00fan esos c\u00e1lculos, que tuvieron en cuenta la atracci\u00f3n gravitatoria de Saturno y de las lunas cercanas al anillo (Mimas, Tetis, Enc\u00e9lado, Dione y Tit\u00e1n), adem\u00e1s de la presi\u00f3n que ejercen las part\u00edculas emanadas por el Sol, las part\u00edculas que conforman el anillo \u201cluci\u00e9rnaga\u201d durar\u00edan, en promedio, 20 a\u00f1os. \u201cEse es un tiempo de vida muy corto\u201d, dice Winter. \u201cEl anillo desaparecer\u00eda si no hubiera una reposici\u00f3n constante\u201d.<\/p>\n

\"\"

NASA\/ JPL-Caltech\/ Space Science Institute<\/span><\/a> El choque constante del polvo interplanetario con las superficies de Epimeteo (a la izq<\/em>.) y Jano producir\u00eda part\u00edculas microm\u00e9tricas que ser\u00edan las responsables del mantenimiento del anilloNASA\/ JPL-Caltech\/ Space Science Institute<\/span><\/p><\/div>\n

Polvo que se estrella contra el hielo<\/strong>
\nEvidencias previas de que las part\u00edculas de polvo existentes en el espacio chocan permanentemente con los cuerpos celestes \u2013y tambi\u00e9n con los sat\u00e9lites en \u00f3rbita de la Tierra\u2013 condujeron a los cient\u00edficos a imaginarse un posible mecanismo de realimentaci\u00f3n del anillo. En otras simulaciones matem\u00e1ticas, la f\u00edsica Silvia Giuliatti Winter, experta en los anillos de Saturno, y Sfair, calcularon el \u00edndice de producci\u00f3n de part\u00edculas microm\u00e9tricas provocado por el choque de part\u00edculas de polvo interplanetario con las superficies de Jano y Epimeteo. A partir de esos datos, la colisi\u00f3n de esas part\u00edculas mayores (de alrededor de 100 micrones de di\u00e1metro) con el hielo de la superficie de las lunas producir\u00eda casi una tonelada de part\u00edculas menores \u2013de 1 a 13 micrones de di\u00e1metro\u2013 por d\u00eda. \u201cEso ser\u00eda suficiente para mantener el anillo\u201d, dice Othon Winter. \u201cSeg\u00fan nuestro modelo, las part\u00edculas menores se producen en mayor cantidad\u201d.<\/p>\n

\u201cLo m\u00e1s destacado de ese trabajo fue que demostr\u00f3 que el brillo del anillo es consistente con el material liberado por la superficie de las lunas Jano y Epimeteo, algo que ya se sospechaba\u201d, dice el f\u00edsico Matthew Hedman, docente de la Universidad de Idaho, en Estados Unidos. Experto en din\u00e1mica planetaria, \u00e9l es uno de los cient\u00edficos que form\u00f3 parte del equipo de la misi\u00f3n Cassini, que durante 13 a\u00f1os sobrevol\u00f3 los anillos y las lunas de Saturno, y actualmente analiza buena parte de las im\u00e1genes que la sonda espacial envi\u00f3 a la Tierra. \u201cEso significa que probablemente el anillo est\u00e9 conformado casi en su totalidad por restos de las dos lunas y que ese material es bastante joven\u201d, comenta Hedman. \u201cLos anillos como ese pueden sufrir transformaciones muy veloces como respuesta a cambios en el ambiente\u201d.<\/p>\n

Un tiempo antes de concluir sus estudios sobre el anillo \u201cluci\u00e9rnaga\u201d, Winter, Mour\u00e3o y el astr\u00f3nomo alem\u00e1n Lucas Treffenst\u00e4dt, que hace algunos a\u00f1os pas\u00f3 una temporada en Guaratinguet\u00e1, intentaron explicar c\u00f3mo dos lunas con tama\u00f1o y masa tan similares como Jano y Epimeteo podr\u00edan formarse en una misma \u00f3rbita. Seg\u00fan el modelo que idearon, que presentaron en un art\u00edculo en la revista Astronomy and Astrophysics<\/em> en 2015, lo m\u00e1s probable es que cada uno de esos sat\u00e9lites \u2013Saturno tiene 62 en total\u2013 habr\u00eda surgido a partir de la colisi\u00f3n de dos cuerpos celestes mayores.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nLa importancia de los cuerpos peque\u00f1os en la din\u00e1mica orbital (n\u00ba 16\/24561-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Othon Cabo Winter (Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.009.436,80<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nWINTER, O. C. et al.<\/em> Particles co-orbital to Janus and to Epimetheus: A firefly planetary ring<\/a>. The Astrophysical Journal<\/strong>. v. 852 (14). 1\u00ba ene. 2018.
\nTREFFENST\u00c4DT, L. L.; MOUR\u00c3O, D. C.; y WINTER, O. C. Formation of the Janus-Epimetheus system through collisions<\/a>. Astronomy and Astrophysics<\/strong>. 23 sept. 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un equipo de cient\u00edficos brasile\u00f1os propone un modelo para explicar el origen del anillo tenue situado alrededor del segundo mayor planeta del Sistema Solar","protected":false},"author":16,"featured_media":298124,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[105],"class_list":["post-298112","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298112","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=298112"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298112\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":298133,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298112\/revisions\/298133"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/298124"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=298112"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=298112"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=298112"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=298112"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}