SATURNO

SATURNO. Es el sexto planeta desde el Sol y el segundo más grande del sistema solar con un diámetro ecuatorial de 119.300 kilómetros. Está claramente achatado en los polos, como resultado de la rápida rotación del planeta alrededor de su eje. Su día dura 10 horas, 39 minutos y tarda 29,5 años terrestres en completar su órbita alrededor del Sol. La peculiaridad más conocida de Saturno es la de estar rodeado de un sistema de anillos, descubierto en 1610 por Galileo utilizando uno de los primeros telescopios. Galileo no comprendió que los anillos estuvieran separados del cuerpo central del planeta, así que los describió como «asas». Fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens el primero en describirlos correctamente. En 1655, para no perder su derecho de prioridad mientras verificaban sus propuestas, Huygens escribió un anagrama que, cuando se ordenaba, formaba una sentencia latina cuya traducción dice así: «Está circundado por un delgado anillo achatado, inclinado hacia la eclíptica y sin tocar en ningún punto al planeta». Los anillos, que se nombraron por el orden en que se descubrieron, se conocen como los anillos D, C, B, A, F, G y E. Hoy se sabe que contienen más de 100.000 pequeños anillos, todos ellos girando en torno al planeta. El viento sopla a grandes velocidades en Saturno. Cerca del ecuador, alcanza velocidades de 500 metros por segundo. El viento sopla principalmente hacia el este. Los vientos más fuertes se encuentran cerca del ecuador y su velocidad disminuye uniformemente a medida que nos alejamos de él. A latitudes por encima de los 35 grados, los vientos alternan su dirección de este a oeste según aumenta la latitud.

Datos básicos	Saturno	La Tierra
Tamaño: radio ecuatorial	60.268 km.	6.378 km.
Distancia media al Sol	1.429.400.000 km.	149.600.000 km.
Día: periodo de rotación sobre el eje	10,23 horas	23,93 horas
Año: órbita alrededor del Sol	29,46 años	1 año
Temperatura media superficial	-125 º C	15 º C
Gravedad superficial en el ecuador	9,05 m/s2	9,78 m/s2

Exploración

El color amarillo del nuboso Saturno está marcado por anchas bandas atmosféricas similares, pero más tenues, que las encontradas en Júpiter. Desde la Tierra, se puede apreciar su color, debido a que es uno de los más brillantes en el cielo nocturno. Observado a través de un telescopio, los anillos A y B se ven fácilmente, mientras que los D y E sólo se ven en condiciones atmosféricas óptimas. Telescopios de gran sensibilidad situados en la Tierra han detectado nueve satélites, y en la niebla de la envoltura gaseosa de Saturno se distinguen pálidos cinturones y estructuras de bandas paralelas al ecuador. Tres naves espaciales estadounidenses han incrementado enormemente el conocimiento del sistema de Saturno. La sonda Pioneer 11 fue lanzada en septiembre de 1979, seguida por el Voyager 1 en noviembre de 1980 y el Voyager 2 en agosto de 1981. Estas naves espaciales llevaban cámaras e instrumentos para analizar las intensidades y polarizaciones de la radiación en las regiones visible, ultravioleta, infrarroja y de radio del espectro electromagnético. Estas naves también estaban equipadas con instrumentos para el estudio de los campos magnéticos y para la detección de partículas cargadas y granos de polvo interplanetario. En octubre de 1997 fue lanzada la nave Cassini, que deberá entrar en órbita de Saturno en el año 2004. Se trata del último proyecto de gran presupuesto de la NASA, en colaboración con la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. La Cassini recogerá datos sobre Saturno y sus satélites durante cuatro años. Algunos meses después de alcanzar la órbita del planeta, la nave dejará caer una sonda (Huygens) sobre la superficie de Titán, la mayor y más interesante de sus lunas.

Interior

Saturno es el único planeta cuya densidad es inferior a la del agua (aproximadamente un 30% menos). Si fuese posible encontrar un océano lo suficientemente grande, Saturno flotaría en él. Además, su densidad media es una octava parte de la de la Tierra, debido a que el planeta está compuesto fundamentalmente de hidrógeno. El enorme peso de la atmósfera de Saturno hace que la presión atmosférica aumente con rapidez hacia el interior, donde el hidrógeno se hace líquido. Hacia el centro del planeta el hidrógeno líquido se condensa en hidrógeno metálico, que es un conductor eléctrico. Las corrientes eléctricas presentes en este hidrógeno metálico son las responsables del campo magnético del planeta. En el centro de Saturno se han consolidado, probablemente, elementos pesados formando un pequeño núcleo rocoso a una temperatura cercana a los 15.000 ° C. Tanto Júpiter como Saturno siguen asentándose por la gravitación, siguiendo su original acreción de la nebulosa de gas y polvo de la que se formó el sistema solar hace más de 4.000 millones de años. Esta contracción genera calor, haciendo que Saturno lo irradie en el espacio en una proporción tres veces mayor que la que recibe del Sol.

Atmósfera

La atmósfera está básicamente compuesta por hidrógeno (88% en masa) y el helio (11%); el resto comprende trazas de metano, amoníaco, cristales de amoníaco y otros gases, como etano, acetileno y fosfina. Las imágenes del Voyager mostraron remolinos y corrientes turbulentas de nubes que tenían lugar a gran profundidad en una niebla mucho más densa que la de Júpiter debido a la menor temperatura de Saturno. Las temperaturas de la parte superior de la nube de Saturno están cercanas a -176 ° C, unos 27 ° C más bajas que las de Júpiter en los mismos puntos. En 1988, a partir del estudio de las fotografías del Voyager, los científicos determinaron un elemento atmosférico extraño alrededor del polo norte de Saturno. Lo que podría ser una configuración de onda estacionaria, reproducida seis veces alrededor del planeta, hace que parezca que las bandas de nubes, a cierta distancia del polo, forman un hexágono enorme y permanente. El viento sopla a grandes velocidades en Saturno. Cerca del ecuador, alcanza velocidades de 500 metros por segundo. El viento sopla principalmente hacia el este. Los vientos más fuertes se encuentran cerca del ecuador y su velocidad disminuye uniformemente a medida que nos alejamos de él. A latitudes por encima de los 35 grados, los vientos alternan su dirección de este a oeste según aumenta la latitud.

Sistema de anillos

El sistema de anillos de Saturno hace de él uno de los objetos más bonitos del sistema solar. Los anillos visibles se extienden hasta una distancia de 136.200 kilómetros del centro de Saturno, pero en muchas regiones pueden tener sólo 5 metros de grosor. Un instrumento a bordo del Voyager 2 registró más de 100.000 anillos pequeños. Los anillos están descompuestos en un número de partes diferentes: los anillos brillantes A y B y un anillo C más tenue. El sistema de anillos tiene varias aberturas. La principal de estas aberturas es la División Cassini, que separa los anillos A y B. Giovanni Cassini descubrió esta división en 1675. La División Encke, que separa al anillo A, recibe su nombre de Johann Encke, quien la descubrió en 1837. Los anchos anillos B y C parece que constan de cientos de pequeños anillos, algunos ligeramente elípticos, que muestran variaciones de densidad ondulante. La interacción gravitacional entre anillos y satélites, que produce estas ondas de densidad, sigue sin comprenderse del todo. El anillo B aparece brillante cuando se ve desde el lado iluminado por el Sol, pero oscuro desde el otro lado porque es lo bastante denso como para bloquear la mayor parte de la luz del Sol. Las naves Voyager también detectaron unas trazas radiales en forma de rayos en el ancho anillo B. Se cree que estas trazas están compuestas por finas partículas del tamaño del polvo. Se observó como los rayos se formaban y desaparecían entre las diferentes tomas realizadas por las naves. Aunque la carga electrostática podría crear rayos mediante la levitación de partículas de polvo por encima del anillo, la causa exacta de la formación de estos rayos no se conoce muy bien. Las sondas espaciales han demostrado que los anillos principales están realmente constituidos por un gran número de anillos más estrechos. El origen de los anillos es dudoso. Se cree que los anillos podrían haberse formado a partir de las grandes lunas que sufrieron fuertes impactos de cometas y meteoroides. La composición de los anillos no se conoce con seguridad, lo que si se sabe es que contienen una cantidad significativa de agua. Podrían estar compuestos por iceberg’s o bolas de nieve cuyo tamaño varía entre pocos centímetros y varios metros, agregados de roca y gases helados en tamaños que pueden variar desde menos de 0,0005 centímetros de diámetro hasta 10 metros (desde el tamaño de una partícula de polvo hasta el de una gran piedra). La mayor parte de la elaborada estructura de algunos de los anillos es debida a los efectos gravitacionales de los satélites cercanos. Este fenómeno está demostrado por las relaciones entre el anillo F y dos pequeñas lunas que acompañan al material del anillo.

Las Lunas de Saturno

Saturno tiene oficialmente 18 satélites reconocidos y nombrados, el mayor número de satélites en el sistema solar. Además, existen otros satélites sin confirmar. Uno cercano a la órbita de Dione, otro está situado entre Dione y Rea. Estos satélites sin confirmar fueron encontrados en las fotografías realizadas por el Voyager, pero no pudieron confirmarse con otro avistamiento. En 1995, el Telescopio Espacial Hubble tomó imágenes de cuatro objetos que podrían ser nuevas Lunas. Sus diámetros van de 20 a 5.150 km. Constan, fundamentalmente, de las sustancias heladas más ligeras que predominaron en las partes externas de la nebulosa de gas y polvo de la que se formó el sistema solar. Los cinco mayores satélites interiores (Mimas, Encélado, Tetis, Dione y Rea) son más o menos de forma esférica y compuestos en su mayor parte de hielo de agua. El material rocoso puede constituir hasta un 40% de la masa de Dione. Las superficies de los cinco presentan cráteres producidos por impactos de meteoritos. Encélado tiene una superficie más lisa que los otros y la zona que presenta menos cráteres en su superficie tiene algunos cientos de millones de años. Los astrónomos suponen que Encélado suministra partículas al anillo E, el cual está muy cerca de la órbita del satélite. Mimas, con una superficie nada lisa, muestra un cráter cuyo diámetro es igual a la tercera parte del diámetro del propio satélite. Tetis tiene también un gran cráter y un valle de 100 km de ancho que se extiende más de 2.000 km a través de su superficie. Tanto Dione como Rea tienen pequeñas bandas brillantes en sus superficies ya muy reflectivas. Algunos científicos suponen que fueron causadas por hielos expulsados de cráteres por impactos meteóricos, o por hielo puro procedente del interior. Se han descubierto diversos satélites pequeños fuera del anillo A y cerca de los anillos F y G. Así mismo, se han descubierto cuatro satélites de Tetis, llamados Troyanos, y uno de Dione. El término Troyano se aplica a cuerpos como los satélites o asteroides que se producen en regiones de estabilidad que preceden o siguen a un cuerpo en su órbita alrededor de un planeta o del Sol. Los satélites externos Hyperion e Iapeto también constan, fundamentalmente, de hielo de agua. Iapeto tiene una región muy oscura que contrasta con la mayor parte de su superficie, que es brillante. Esta región oscura y la rotación del satélite son la causa de las variaciones de brillo que observó Cassini en 1671. Phoebe, el satélite más alejado, se mueve en una órbita retrógrada muy inclinada hacia el ecuador de Saturno; es muy probable que se trate de un cometa capturado por el campo gravitatorio del planeta. Entre los satélites interiores y exteriores órbita Titán, la luna mayor de Saturno. Su diámetro es de unos 5.150 km, mayor, incluso, que el del planeta Mercurio. Sin embargo, el diámetro de Titán no es bien conocido porque tiene una densa niebla anaranjada que oculta su superficie. La atmósfera de Titán tiene un espesor de unos 300 km, y está compuesta de nitrógeno con trazas de metano, etano, acetileno, etileno, cianuro de hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. La temperatura en la superficie es de -182 ° C, y el metano o etano pueden estar presentes en forma de lluvia, nieve, hielo o vapor. El interior de Titán consta, probablemente, de rocas y hielo de agua en las mismas cantidades. No se han detectado campos magnéticos. El hemisferio sur es algo más brillante, y el único detalle visible es un anillo oscuro en la región del polo norte. Se pueden hacer pocas generalizaciones sobre los satélites de Saturno. Sólo Titán tiene una atmósfera apreciable. La mayoría de los satélites tienen una rotación síncrona. Las excepciones son Hiperión, que tiene una órbita caótica, y Febe. Saturno tiene un sistema regular de satélites. Es decir, los satélites tiene órbitas casi circulares y están situados en el plano ecuatorial. Las dos excepciones son Japeto y Febe. Todos los satélites tienen una densidad menor a 2 gm/cm3. Esto indica que están compuestos por un 30% o 40% de roca y un 60% o 70% de hielos de diversos materiales. La mayor parte de los satélites reflejan de un 60 a un 90% de la luz que incide sobre ellos. Los cuatro satélites más externos reflejan menos que esto y Febe refleja sólo el 2% de la luz que llega hasta él.

Satélites de Saturno	Radio (km)	Distancia (km)
Pan	9,655	133,583
Atlas	20×15	137,640
Prometeo	72.5×42.5×32.5	139,350
Pandora	57x42x31	141,700
Epimeteo	72x54x49	151,422
Jano	98x96x75	151,472
Minas	196	185,520
Encélada	250	238,020
Tetis	530	294,660
Telesto	17x14x13	294,660
Calipso	17x11x11	294,660
Dione	560	377,400
Helena	18x16x15	377,400
Rea	765	527,040
Titán	2.575	1,221,850
Hiperión	205x130x110	1,481,000
Japeto	730	3,561,300
Febe	110	12,952,000

Dione, la cuarta luna de Saturno con un océano escondido

Junto a Encelado, Titán y Mimas, existe otra luna de Saturno que acaba de llamar gratamente la atención de los astrónomos. Esta luna se llama Dione, la cuarta luna de mayor tamaño del planeta de los anillos. Y es qué, según los investigadores, Dione sería también la cuarta luna de Saturno con agua bajo su superficie.

Según los datos de Cassini, las lecturas solo podrían ser explicadas por una zona subterránea de hielo de 100 km de espesor en su zona superior, con hasta 62 km de profundidad. Dicho océano subterráneo habría estado ahí desde la misma formación de la luna, y podría estar situado en la zona superior de un núcleo rocoso, por lo que los investigadores opinan que las perspectivas de vida en Dione son más que factibles.

Este hallazgo apoyaría la teoría de que el agua (y por tanto, la vida) sería mucho más común de lo que imaginábamos en nuestro Sistema Solar. Ya son cuatro las lunas de Saturno que podrían tener océanos helados en su interior, y probablemente haya muchos astros más similares. De hecho, el método usado por los científicos belgas para descubrir esta capa de agua en el interior de Dione ha sido muy similar al usado con la luna Encélado el pasado año 2015.

Cómo Cassini detectó agua en las diferentes lunas de Saturno

De nuevo, como ya sucedió con Encélado, la sonda Cassini ha variado su velocidad al sobrevolar la luna Dione. Esto se debería a que el océano subterráneo que contiene este satélite de Saturno puede causar cambios en la fuerza de la gravedad, algo detectable por la sonda Cassini. La diferencia es que Dione no posee géiseres helados, algo que hace más fácil determinar la existencia de un océano subterráneo que produce estos cambios gravitacionales.

Pero, eso sí, los datos sugieren que existen elementos radiactivos en el interior de la luna Dione que podrían estar produciendo calor y fundiendo hielo, dando lugar a un océano subterráneo líquido sobre el núcleo rocoso. Si solo hubiese hielo y roca (sin agua líquida) se habrían detectado pruebas de congelación y de expansión de la superficie mediante grietas, algo que no ha sido detectado.

De todas formas, será necesaria otra misión espacial para confirmar la existencia de aguaen esta luna de Saturno y poder así incluirla en la lista de “mundos oceánicos” del Sistema Solar, donde ya hay tres lunas de Júpiter y otras tres lunas de Saturno, además de la posibilidad de añadir en un futuro la luna Tritón de Neptuno, e incluso al planeta enano Plutón. ¡Ah! Y sin olvidar al planeta enano Ceres y su volcán de hielo que escupe agua.

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