Un nuevo estudio de Instituto de Tecnología de Massachusetts Los astrónomos sugieren que una luna antigua que falta puede haber causado los anillos de Saturno y la inclinación del planeta.

Este innovador estudio de modelado proporciona información fascinante sobre la evolución de Saturno. Hoy, el planeta gigante gaseoso alberga 83 lunas. Sin embargo, el equipo del MIT cree que, dado que hay tantas lunas, un satélite adicional al que llamaron Chrysalis fue fundamental para causar los anillos y las inclinaciones de Saturno.

Los misteriosos anillos de Saturno

Los anillos de Saturno giran alrededor del ecuador del planeta, girando en un ángulo de 26,7 grados con respecto al plano que rodea al sol. Los astrónomos plantearon la hipótesis de que esta inclinación se debía a las interacciones gravitatorias de su vecino, Neptuno, ya que la inclinación de Saturno avanza aproximadamente al mismo ritmo que la órbita de Neptuno.

Sin embargo, aunque es probable que sea sincrónico simultáneamente, desde entonces Saturno ha liberado las nubes de Neptuno. Entonces, ¿qué podría causar los anillos y las inclinaciones de Saturno? Los astrónomos del Instituto de Tecnología de Massachusetts creen que la luna desaparecida Chrysalis ha sido fundamental para arrastrar y tirar de Saturno durante miles de millones de años, manteniendo su inclinación en línea con Neptuno.

Luego, hace unos 160 millones de años, el capullo se volvió inestable y se acercó tanto a su planeta en un encuentro rasante que desgarró la luna, fuerza suficiente para sacar a Saturno del control de Neptuno, dejándolo con la inclinación que vemos hoy. Además, los investigadores creen que algunos de los fragmentos destrozados de Chrysalis permanecieron suspendidos en órbita, cortando eventualmente pequeños trozos de hielo para formar los anillos característicos del planeta.

Jack Wisdom, profesor de ciencias planetarias en el MIT y autor principal del nuevo estudio, comentó: “Al igual que un capullo de mariposa, este satélite había estado inactivo durante mucho tiempo y de repente se activó y aparecieron los anillos.

Detección de la inclinación de Saturno

Los científicos plantearon la hipótesis a principios de la década de 2000 de que la inclinación de Saturno se debía a la asociación gravitacional del planeta con Neptuno. Sin embargo, las observaciones de la nave espacial Cassini de la NASA, que orbitó Saturno de 2004 a 2017, han agregado un nuevo giro al misterio.

Revelaron que Titán, la luna más grande del planeta, se estaba alejando del planeta a un ritmo más rápido de lo esperado, unos 11 centímetros cada año. La rápida migración y la atracción gravitacional de Titán llevaron a los científicos a creer que la Luna era responsable de inclinar a Saturno y mantener al planeta sincronizado con Neptuno.

Sin embargo, esto depende del momento de inercia de Saturno: cómo se distribuye la masa en el interior del planeta, lo que significa que la inclinación podría comportarse de manera diferente si la materia estuviera más concentrada en su núcleo o hacia la superficie.

Sabiduría dijo: «Para avanzar en el problema, teníamos que determinar el momento de inercia de Saturno».

descubrimiento del capullo

En su nuevo estudio, los astrónomos buscaron determinar el momento de inercia de Saturno utilizando algunas observaciones recientes de Cassini, en las que se acercó mucho al planeta para mapear con precisión su campo gravitatorio. El campo gravitacional se puede utilizar para estimar la distribución de masa de un planeta.

El equipo modeló el interior de Saturno, determinando la masa que coincide con el campo gravitacional observado por Cassini. Encontraron que este nuevo momento de inercia puso a Saturno fuera de resonancia con Neptuno.

Sabiduría explicó: «Luego buscamos formas de sacar a Saturno del eco de Neptuno».

El equipo realizó simulaciones para mapear la evolución de la dinámica orbital de Saturno y sus lunas para ver si esto afectaba los anillos o la inclinación de Saturno, pero no fue así. Luego, volvieron a examinar las ecuaciones matemáticas de la precesión del planeta y determinaron que si faltaba una de las lunas de Saturno, podría afectar su inclinación.

A continuación, los astrónomos realizaron simulaciones para arrojar luz sobre las características de la luna desaparecida, como su masa, radio orbital y dinámica, que podrían haber anulado la sincronía de Saturno. Determinaron que la pérdida de Chrysalis, que era del tamaño de la tercera luna más grande del planeta, Iapetus, fue suficiente para dejarla fuera de resonancia.

Hace entre 200 y 100 millones de años, Chrysalis entró en una región orbital caótica, se encontró de cerca con Japeto y Titán, y finalmente se acercó mucho a Saturno, que arrancó la luna y formó los anillos de Saturno e inclinó los tiempos modernos.

Wisdom concluyó: «Es una muy buena historia, pero como cualquier otro resultado, debe ser examinado por otros. Pero parece que este satélite perdido era solo un capullo, esperando su inestabilidad».