lunes, 28 de marzo de 2016

Las lunas de Saturno, más recientes que los dinosaurios

Investigadores sugieren que tienen apenas cien millones de años, una «nadería» en el hilo del tiempo cósmico

Tetis, luna de Saturno - NASA

Una nueva investigación del Instituto SETI, la organización dedicada a buscar cualquier atisbo de vida fuera de la Tierra, sugiere que algunas de las lunas heladas de Saturno, así como sus famosos anillos, pueden ser mucho modernos de lo que se creía. Los autores del estudio, que publica la revista Astrophysical Journal y que puede consultarse en Arxiv.org, creen que el nacimiento de estos enigmáticos satélites sucedió hace apenas cien o unos pocos cientos de millones de años, más reciente que el reinado de muchos dinosaurios y una «nadería» si se tienen el cuenta las dimensiones temporales en el Universo.
«Las lunas siempre están cambiando sus órbitas. Eso es inevitable, explica Matija Cuk, investigador principal en el SETI. «Sin embargo, este hecho nos permite utilizar simulaciones por ordenador para desentrañar la historia de las lunas interiores de Saturno. Y descubrimos que muy probablemente nacieron durante el último 2% de la historia del planeta»
Mientras que los anillos de Saturno se conocen desde el siglo XVII, todavía hay debate sobre cuál es su verdadera edad. La asunción directa es que son primordiales, tan antiguos como el propio planeta, que tiene más de 4.000 millones de años. Sin embargo, en 2012, astrónomos franceses descubrieron algo que podía cambiar esta idea: los efectos de las mareas, la interacción gravitatoria de las lunas interiores con los líquidos en las profundidades de Saturno, están causando que se muevan con radios orbitales de mayor tamaño con relativa rapidez. La consecuencia, teniendo en cuenta sus posiciones actuales, es que estas lunas, y presumiblemente los anillos, son fenómenos recientes.
Esa es la hipótesis que mantiene Cuk, junto con investigadores del Instituto de Investigación del Suroeste, que utilizan modelos informáticos para inferir el comportamiento dinámico del hielo en el interior de las lunas.
Mientras que nuestra propia luna mantiene su órbita alrededor de la Tierra, muchos satélites de Saturno tienen que compartir el espacio entre sí. Todas sus órbitas crecen lentamente debido a los efectos de marea, pero a un ritmo diferente. Esto da lugar a pares de lunas que de vez en cuando entran en las llamadas resonancias orbitales. Estas se producen cuando el período orbital de una luna es una fracción simple (por ejemplo, la mitad o dos tercios) del período de otra luna. En estas configuraciones especiales, incluso las pequeñas lunas con débil gravedad pueden afectar fuertemente a las órbitas de las otras, haciéndolas más alargadas y con inclinaciones que salen de sus planos orbitales originales.
Las lunas y anillos cerca de Saturno pueden tener solo 100 millones de años- NASA/JPL

Al comparar presentes inclinaciones orbitales y las predichas por simulaciones por ordenador, los investigadores pudieron aprender mucho sobre cómo crecieron las órbitas de las lunas de Saturno. Resulta que para algunos de los satélites más importantes -Tetis, Dione y Rea- las órbitas se alteran de forma menos drástica de lo que se pensaba. Las relativamente pequeñas inclinaciones orbitales indican que no han cruzado muchas resonancias orbitales, lo que significa que deben haberse formado no muy lejos de donde están ahora.
Pero, ¿cuánto tiempo hace de su nacimiento? Cuk y su equipo utilizaron los resultados de la misión Cassini de la NASA para ayudar a responder a esta pregunta. La nave espacial Cassini ha observado géiseres de hielo en la luna de Saturno Encelado. Suponiendo que la energía para encender estos géiseres viene directamente de las interacciones de marea, y que el nivel de actividad geotérmica de Encelado es más o menos constante, las mareas dentro de Saturno son bastante fuertes.
De acuerdo con el análisis del equipo, estas mareas moverían el satélite por la pequeña cantidad indicada por las simulaciones en sólo unos 100 millones de años. Esto dataría la formación de las grandes lunas de Saturno, con la excepción de las más distantes Titán y Jápeto, al relativamente reciente período cretáceo, la era de los dinosaurios.
Entonces, ¿qué causó el nacimiento de estas lunas? «Nuestra mejor estimación es que Saturno tenía una colección similar de lunas antes, pero sus órbitas fueron perturbados por un tipo especial de resonancia orbital que implica el movimiento de Saturno alrededor del Sol. Con el tiempo, las órbitas de las lunas vecinas se cruzaron, y estos objetos colisionaron. A partir de estos escombros, se formaron la presente serie de lunas y anillos», explica Cuk. Si este resultado es correcto, los brillantes anillos de Saturno pueden ser más jóvenes que el apogeo de los dinosaurios, y tenemos la suerte de ser testigos de los mismos hoy en día.


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