Cassini ve los anillos de Saturno oscilar como una mini-galaxia

Anillo B de SaturnoLos científicos creen haber comprendido finalmente por qué una de las regiones más dinámicas en los anillos de Saturno tiene una forma tan variable e irregular, gracias a imágenes tomadas por la nave Cassini de la NASA. Y la respuesta, publicada on-line hoy en la revista Astronomical Journal, es ésta: Los anillos se comportan como una versión en miniatura de nuestra Vía Láctea.

Esta nueva visión, recopilada a partir de imágenes del anillo más masivo de Saturno, el anillo B, puede responder otra vieja pregunta: ¿Qué provoca la asombrosa variedad de estructuras vistas a través de las regiones más densas de los anillos de Saturno?

Otro hallazgo procedente de las nuevas imágenes del borde externo del anillo B era la presencia de al menos dos regiones perturbadas, incluyendo un largo arco de estrechos picos que arrojan sombras, de una altura hasta 3,5 kilómetros sobre el plano del anillo. Las áreas están probablemente pobladas con pequeñas lunas que podrían haber migrado a través de la parte exterior del anillo B en el pasado y quedaron atrapadas en una zona afectada por la gravedad de la luna Mimas.

“Hemos encontrado lo que esperábamos encontrar cuando nos propusimos este viaje con Cassini hace casi 13 años: visibilidad en los mecanismos que han esculpido no sólo los anillos de Saturno, sino los discos celestes a una escala mucho mayor, desde sistemas solares, como el nuestro, hasta las galaxias espirales gigantes”, dice Carolyn Porco, coautora del nuevo artículo y líder del equipo de imágenes de Cassini, con sede en el Instituto de Ciencia Espacial en Boulder, Colorado.

Se pueden encontrar nuevas imágenes y películas del borde exterior del anillo B en http://www.nasa.gov/cassini, http://saturn.jpl.nasa.gov y http://ciclops.org.

Desde que la nave Voyager sobrevoló Saturno en 1980 y 1981, los científicos han sabido que el borde exterior del anillo B del planeta tenía forma de una balón de rugby aplanado y giratorio debido a las perturbaciones gravitatorias de Mimas. Pero estaba claro, incluso en los hallazgos de Voyager, que el comportamiento del anillo B era mucho más complejo de lo que podía ser sólo debido a Mimas.

Ahora, el análisis de miles de imágenes de Cassini del anillo B tomadas a lo largo de un periodo de cuatro años, ha revelado la fuente de la mayor parte de la complejidad: al menos tres patrones de ondas adicionales que giran independientemente, u oscilaciones, que distorsionan los bordes del anillo B. Estas oscilaciones, con uno, dos o tres lóbulos, no son creadas por ninguna luna. Surgen espontáneamente, en parte debido a que el anillo es lo bastante denso, y el borde del anillo B lo bastante definido, para que las ondas crezcan por sí mismas y se reflejen en el borde.

“Estas oscilaciones existen por la misma razón que las cuerdas de una guitarra tienen modos naturales de oscilación, que pueden ser excitados cuando se puntean o se perturban de alguna otra manera”, dice Joseph Spitale, autor principal del artículo y asociado al equipo de imágenes en el Instituto de Ciencia Espacial. “El anillo, además, tiene sus propias frecuencias naturales de oscilación, y eso es lo que estamos observando”.

Los astrónomos creen que dichas oscilaciones “auto-excitadas” existen en otros sistemas de discos, como las galaxias de disco espiral y los discos proto-planetarios que se encuentran alrededor de las estrellas cercanas, pero no han sido capaces de confirmar directamente su existencia. Las nuevas observaciones confirman las primeras oscilaciones a gran escala de este tipo en un gran disco de material en la naturaleza.

Las ondas auto-excitadas a pequeña escala, 100 metros, se habían observado anteriormente en los instrumentos de Cassini en algunas regiones densas de anillo, y habían sido atribuidas a un proceso conocido como “sobre-estabilidad viscosa”. En ese proceso, los movimientos aleatorios de las pqueñas partículas del anillo añaden energía a la onda y provocan su crecimiento. Los nuevos resultados confirman una predicción de la era Voyager de que el mismo proceso puede explicar todas las desconcertantes formas ondulatorias caóticas encontradas en los anillos más densos de Saturno, desde decenas de metros a cientos de kilómetros de extensión.

“Normalmente, la viscosidad o resistencia a fluir, atenúa las ondas – de la misma forma en que las ondas sonoras viajan a través del aire y mueren”, dice Peter Goldreich, teórico de anillos planetarios en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. “Pero los nuevos hallazgos demuestran que, en las partes más densas de los anillos de Saturno, la viscosidad realmente amplifica las ondas, explicando los misteriosos surcos vistos en las imágenes tomadas por la nave Voyager”.

Las dos regiones perturbadas del anillo B encontradas orbitando dentro de la zona de influencia de Mimas se extienden a lo largo de arcos de hasta 20 000 kilómetros de largo. El más largo se vio por primera vez el año pasado, cuando el bajo ángulo del Sol sobre el plano del anillo reveló la existencia de una serie de altas estructuras a lo largo de largas picudas sombras. Las pequeñas lunas que perturban el material tienen probablemente de cientos de metros a posiblemente un kilómetro o más de tamaño.


Autor: Jia-Rui C. Cook / Joe Mason
Fecha Original: 1 de noviembre de 2010
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Comments (2)

  1. No se si seria correcto llamarle ondas. mas bien es un fenomeno gravitatorio que produce esas oscilaciones dependiendo de la distribución del material en el anillo. o que opinan??

  2. Puede ser así como dices Edgar, además de que los anillos pudieron haberse formados en el principio por la acumulación de materiales cuando se formó el protoplaneta, por acreción, tu sabes, el proceso normal del que tenemos conocimiento.

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