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  • 08/10/2018

Sistema Solar

Descubren un intrigante cinturón de radiación en Saturno

Los últimos datos de la sonda Cassini, de la NASA, revelan la existencia de una corriente de protones de alta energía entre el gigante gaseoso y sus anillos.

Science y Geophysical Research Letters

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Después de 13 años de misión en Saturno, la sonda Cassini, de la NASA, pasó sus últimos cinco meses recorriendo la región comprendida entre los anillos y el planeta antes de perderse para siempre en su atmósfera. [NASA/JPL]

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Más información

Antes de lanzarse en picado contra las nubes de Saturno en septiembre de 2017, la nave espacial Cassini, de la NASA, halló varias sorpresas en la región que media entre el planeta y sus anillos.

Dichas sorpresas incluyen un cinturón de radiación compuesto por partículas de alta energía. Hasta ahora se sabía que el gigante gaseoso contaba con varios cinturones de ese tipo más allá de sus majestuosos anillos. El descubierto ahora, sin embargo, se encuentra en la zona interior a los anillos y permanece aislado del resto, lo que proporciona un banco de pruebas para explorar algunos aspectos fundamentales de la física espacial.

Cassini también observó que desde los anillos caen varios compuestos, como metano, hacia la atmósfera de Saturno, así como granos de polvo. Todo ello sugiere que los anillos y el planeta interaccionan entre sí más de lo que se pensaba. «Ha habido muchas sorpresas», apunta Elias Roussos, planetólogo del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Gotinga y uno de los líderes del equipo que descubrió el cinturón de radiación.

Seis artículos publicados en Science y cinco en Geophysical Research Letters han presentado los hallazgos finales de Cassini, correspondientes a los últimos cinco meses de misión. En ese tiempo, y después de 13 años estudiando el gigante gaseoso, la nave se adentró repetidas veces en el espacio que media entre el planeta y los anillos antes de perderse para siempre.

Fue allí donde Cassini encontró el cinturón de radiación, el cual se extiende desde la atmósfera superior de Saturno hasta su anillo más interno. Dicha región está poblada por protones que se mueven a velocidades muy próximas a la de la luz. Su origen se atribuye a los rayos cósmicos, los cuales chocarían contra los anillos o contra la atmósfera del planeta y generarían una cascada de partículas secundarias que se desintegrarían hasta dar lugar a los protones que componen el cinturón.

Los protones del cinturón de radiación interno pierden energía si se dirigen hacia el planeta o hacia los anillos. Los que componen el cinturón externo, en cambio, no corren ese riesgo, por lo que presentan una densidad mayor.

Actividad interior

Al comparar los cinturones de radiación de Saturno entre sí y con los existentes en otros planetas, como la Tierra, los investigadores esperan entender mejor el origen de estas estructuras. La radiación es uno de los mayores peligros a los que se enfrentan las misiones interplanetarias. En el caso de las misiones Apolo, los astronautas tuvieron que atravesar a toda velocidad los cinturones de partículas energéticas que rodean nuestro planeta para evitar recibir una dosis mortal de radiación.

El cinturón interno de Saturno es similar al que el año pasado detectó en Júpiter la sonda Juno, también de la NASA, aunque menos intenso. «Ambos planetas parecen tener estos pequeños y extraños cinturones de radiación muy cerca», explica Fran Bagenal, planetóloga de la Universidad de Colorado en Boulder.

Estudiar esos cinturones de radiación internos podría ayudar a entender la manera en que las partículas cargadas interaccionan con los campos magnéticos en las inmediaciones de los planetas gaseosos, añade la experta. Con anterioridad a Cassini y Juno, ninguna sonda espacial se había acercado lo suficiente a estos planetas para obtener tales datos. «Es ahora cuando podemos empezar a hacer planetología comparativa», señala Bagenal.

En Saturno, Cassini halló otros signos de lo complejas que pueden llegar a ser las interacciones entre el gigante gaseoso y los anillos. La nave detectó metano, monóxido de carbono y otros compuestos precipitándose desde los anillos hacia el planeta en cantidades de hasta 45 toneladas por segundo. El mismo fenómeno parece ocurrir también con granos de polvo de decenas de nanómetros de diámetro.

«Lo que muestran todas estas observaciones es que la región entre los anillos y el planeta constituye un sistema fuertemente acoplado», puntualiza Roussos. «Todo afecta a todo lo demás.»

Alezandra Witze/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.

Referencias: «A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings»; E. Roussos et al. en Science, vol. 362, eaat 1962, 5 de octubre de 2018. «Saturn's innermost radiation belt throughout and inward of the D-ring»; P. Kollmann et al. en Geophysical Research Letters, versión preliminar publicada en línea el 4 de octubre de 2018.

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