Los anillos brillantes de Saturno pueden ser bastante jóvenes

Los anillos de Saturno doran la joya de nuestro sistema solar, y su brillo ha ayudado a los astrónomos a precisar su edad. Los datos de la misión Cassini de la NASA mostraron qué tan rápido el polvo ha estado arrojando el sistema de Saturno, revelando que para que los anillos hayan permanecido tan brillantes y libres de polvo como lo son, pueden tener solo 400 millones de años, mucho más jóvenes que el planeta mismo.

La edad de los anillos de Saturno "es una vieja pregunta", dijo Sascha Kempf, autor principal de la investigación y físico de la Universidad de Colorado Boulder que estudia el polvo cósmico. La fascinación de los astrónomos con este problema "no se trata tanto de la edad en sí, ni siquiera de Saturno", dijo. "Es que esto nos proporciona otra pieza del rompecabezas sobre la formación de planetas".

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El Sol y sus planetas se formaron hace unos 4.500 millones de años, y muchas de las lunas de los planetas, incluida la nuestra, siguieron poco después. Los astrónomos inicialmente pensaron que los anillos de Saturno se formaron durante ese período dinámico temprano, cuando las grandes colisiones eran comunes. Eso parecería ser un resultado natural, dijo Kempf. Las órbitas y composiciones de los anillos apoyan la idea de que son antiguos.

"Pero había una sensación de inquietud sobre todo eso", agregó Kempf. Durante casi 200 años, los científicos han entendido que los anillos no se quedan por mucho tiempo. Las colisiones entre las partículas heladas que forman los anillos de Saturno generan una "lluvia de anillos" que cae a la atmósfera del planeta.

Las mediciones de la tasa de lluvia y la masa total de los anillos de la nave espacial Cassini de la NASA, que orbitó Saturno durante 13 años, sugirieron que los anillos deben ser mucho más jóvenes que el planeta; de lo contrario, ya habrían desaparecido.

Cassini también reveló que los anillos son bastante brillantes, habiendo acumulado solo una pequeña cantidad de polvo cósmico, pequeñas partículas de silicato que provienen de los confines del sistema solar o más allá.

Las partículas de polvo fluyen constantemente. "No puedes apagarlos", dijo Kempf. La mayor parte del polvo de Saturno proviene del interior: Encelado produce mucho, al igual que los propios anillos. Pero ese "polvo" es principalmente hielo de agua, mientras que el polvo que viene de más allá de Saturno contiene más silicatos, que oscurecen los anillos con el tiempo como la suciedad en la nieve fresca.

"Fue un verdadero problema de aguja en un pajar".

Debido a que los anillos no tienen mucho polvo de silicato, es probable que no hayan tenido mucho tiempo para recolectarlo. Por lo tanto, conocer la velocidad a la que el polvo entra en el sistema de Saturno es clave para determinar cuánto tiempo han existido los anillos.

El Analizador de Polvo Cósmico de Cassini hizo precisamente eso. Durante 13 años, detectó más de 2 millones de partículas de polvo. El equipo de investigación analizó las trayectorias de cada partícula y encontró solo 163 partículas de polvo que probablemente provenían de más allá de Saturno.

"Fue un verdadero problema de aguja en un pajar", dijo Kempf.

Teniendo en cuenta lo pequeña que es el área de los anillos muestreada por Cassini, 163 partículas de polvo durante 13 años se extrapola a una gran cantidad de polvo que se mueve a través de los anillos. El equipo descubrió que, a ese ritmo, los anillos apenas polvorientos probablemente hayan existido durante solo 100 a 400 millones de años. Estos resultados fueron publicados en Science Advances.

Incluso antes del nuevo hallazgo, el científico planetario Philip Nicholson de la Universidad de Cornell, que no participó en la investigación, había estado en el campo de los "anillos jóvenes". El nuevo resultado se basó en algunas de sus investigaciones anteriores de Cassini sobre la masa y el polvo de los anillos.

"Aunque la edad de los anillos de Saturno se ha debatido acaloradamente durante muchos años, solo hemos tenido buenos datos sobre esta cuestión desde la misión Cassini".

"Las recientes revelaciones sobre Saturno ciertamente nos han abierto los ojos a la posibilidad de que todos estos sistemas de anillos puedan ser relativamente jóvenes".

Nicholson agregó que la nueva estimación de edad también es consistente con investigaciones anteriores que fijan la edad de algunas de las pequeñas lunas de Saturno entre 10 y 100 millones de años.

A pesar de la concordancia con los resultados anteriores, la formación de un sistema de anillos "requeriría romper un cuerpo helado del tamaño del satélite Mimas, de unos 200 kilómetros [125 millas] de radio, lo que no es fácil de organizar tan tarde en la historia de la energía solar". sistema", advirtió Nicholson.

"Una persona prudente probablemente diría que el caso aún está abierto, a pesar de los arduos esfuerzos de muchos grupos para proporcionar los datos clave para resolverlo", dijo.

Saturno no es el único objeto del sistema solar con anillos. Júpiter, Urano, Neptuno y varios planetas enanos los lucen. Los científicos carecen de la información detallada sobre esos sistemas que Cassini proporcionó para Saturno. Sin embargo, "las recientes revelaciones sobre Saturno ciertamente nos han abierto los ojos a la posibilidad de que todos estos sistemas de anillos puedan ser relativamente jóvenes", dijo Nicholson.

—Kimberly MS Cartier (@AstroKimCartier), redactora

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