Estructura anular.

Los anillos de Saturno son hermosos. No en vano el planeta es llamado la joya del sistema solar. No se sabe exactamente cómo se formaron aunque existen dos teorías dominantes: que se trata del remanente reciente de una antigua luna más grande que Mimas o que es una estructura formada desde el mismo disco que formó el planeta. Pero si desde lejos parecen hermosos y misteriosos, de cerca demuestran toda su complejidad.

Probablemente de chicos hayamos dibujado a Saturno. Seguramente los anillos los dibujamos como bandas homogéneas, y esa era la idea que se tenía antiguamente. Pero ya en 1675 se empezó a reconocer su complejidad; ese año Giovanni Cassini descubría la llamada División de Cassini, una sección obscura de 4.800 km que separa el Anillo A del B. Cassini pensó que se trataba de una zona vacía, pero en los 80’s la sonda Voyager mostró no sólo que contenía material sino que, en realidad, estaba constituida por varios finos anillos separados entre sí. En 1888 James Edward Keeler descubría la División de Encke. Nuestro conocimiento de la estructura de los anillos fue así aumentando a medida que construíamos mejores telescopios y se disparó exponencialmente en cuanto empezamos a mandar sondas como las Voyager y Cassini.

Esta última está en órbita a Saturno desde 2004 y las imágenes que nos envía todos los días son impactantes. Recientemente, nos deleitó con esta joya:

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El pequeño punto sobreexpuesto es la Prometeo, uno de los 61 satélites naturales conocidos de Saturno. Es un satélite pastor. Estas lunas son las responsables de algunos de las divisiones y brechas que se pueden observar en los anillos. Es fácil darse cuenta que dentro de la órbita de un satélite, la densidad del anillo debe ser mucho menor. Cualquier roca o pedazo de hielo se ve afectado gravitatoriamente por éste y pierde o gana energía pasando a una órbita más lejana o más cercana al planeta. Pero lo que se ve en la imagen (además de la sombra de Prometeo en los anillos) es una estructura vertical en los anillos causada por la perturbación gravitacional del satélite durante su apoapsis. Estas pueden ser vistas gracias a que Saturno se encuentra muy cerca de su equinoccio, cuando el Sol ilumina los anillos de canto haciendo que cualquier deformación vertical proyecte sombras largas y obvias.

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En esta otra imagen pueden verse las mismas estructuras pero causadas por Dafne. Es curioso ver que las perturbaciones más cercanas a Saturno viajan por delante de Dafne. Esto es porque la velocidad orbital es más rápida cuanto más cerca uno está del centro de gravedad según la Tercera Ley de Kepler.

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Este es Prometeo nuevamente, con Pandora siguiéndolo por fuera del Anillo F. Se puede observar un patrón de líneas rectas que apuntan hacia Prometeo. Esa bizarra configuración es consecuencia de la diferencia en la velocidad orbital entre el anillo y el satélite. Prometeo orbita a mayor velocidad que las partículas del Anillo F, entonces la parte del anillo afectada va quedando ligeramente rezagada. En el siguiente apoapsis Prometeo vuelve a afectar el anillo, pero como la perturbación anterior se encuentra a unos 3,2º detrás suyo, se forma una nueva deformación. Se pueden observar entre 10 y 12 de estas deformaciones, todas separadas por intervalos regulares. Con el tiempo, la diferencia en las velocidades orbitales dentro del propio anillo las hacen desaparecer.

Con varios anillos, arcos, divisiones, brechas y más de 60 satélites, todos interactuando entre ellos, no es difícil entender que se trata de un sistema increíblemente complejo y dinámico. Y hay razones para suponer que los descubrimientos extraordinarios todavía no terminan. Por ejemplo, en octubre de 2009 se descubrió un anillo gigante y casi invisible y en marzo de 2008, Cassini encontró evidencia que sugiere que Rhea podría tener su propio sistema de 3 anillos.