Los misteriosos anillos de Saturno

Desde que en 1610 Galileo Galilei enfocó su telescopio en Saturno, los anillos del sexto planeta del sistema solar han sido un misterio que se ha ido desvelando con el avance científico y tecnológico: en el siglo XIX Maxwell predijo con fórmulas matemáticas qué era lo que formaba esos intrigantes anillos y un siglo después las sondas espaciales Voyager confirmaron aquella predicción. Ahora la nave Cassini nos descubre más detalles, con una zambullida final entre Saturno y sus anillos, antes de culminar su misión en septiembre de 2017.

Imagen de los anillos tomada por Cassini durante el equinoccio de Saturno de 2009. Crédito: NASA

Imagen de los anillos tomada por Cassini durante el equinoccio de Saturno de 2009. Crédito: NASA

Primeras observaciones

En julio de 1610 Galileo Galilei apuntó un telescopio fabricado por él mismo hacia Saturno. Era el segundo planeta de la noche estrellada que llamaba su atención después de Júpiter y, para su sorpresa, aquella estrella errante mostraba una especie de “asas o brazos”. Debido a lo rudimentario de sus anteojos, Galileo no fue capaz de ver con claridad lo que que rodeaba a Saturno. La apariencia de este planeta se convirtió entonces en un rompecabezas a resolver por los astrónomos.

En 1655 el holandés Christiaan Huygens comprobó que aquellas “asas” de Saturno eran un anillo. Lo hizo gracias a un telescopio de apenas cinco centímetros de diámetro y tres metros de largo que le permitía aumentar los objetos celestes 50 veces. Así vio que Saturno estaba rodeado por un sistema de anillos.

Y más allá vio el italiano Giovanni Domenico Cassini, quien descubrió en 1675 que entre los anillos de Saturno había un espacio que los separaba en dos zonas bien diferenciadas, una más interna y otra más externa. Hoy día ese espacio, casi vacío, de unos 5.000 km, se llama División de Cassini.

Maxwell predice la composición de los anillos

Las descripciones de los anillos de Saturno se sucedieron del siglo XVII en adelante, pero nadie se cuestionó su composición hasta mediados del siglo XIX. Fue el matemático británico James Clerk Maxwell quien se empeñó en probar que los anillos de Saturno no podían estar formados por un único elemento continuo. Demostró matemáticamente que la fuerza de la gravedad rompería un cuerpo delgado que orbitase Saturno, por lo que predijo que los anillos estaban compuestos por grandes cantidades de partículas que flotaban alrededor del planeta. Solo al observarlas desde un lugar tan lejano como la Tierra aparentaban ser anillos sólidos.

Ahora sabemos que su predicción era correcta gracias a las imágenes que enviaron la sondas gemelas Voyager 1 y 2 a comienzos de la década de 1980. Las fotografías que confirmaron que Maxwell estaba en lo cierto fueron enviadas desde Saturno hasta la Tierra gracias al descubrimiento más importante de ese genial científico: las ondas electromagnéticas.

Cuatro naves espaciales han visitado Saturno

El 1 de septiembre de 1979 una sonda espacial de la NASA, la Pioneer 11, sobrevoló Saturno y sacó las primeras fotos del planeta a corta distancia. Sus imágenes corroboraron lo que podíamos apreciar desde la Tierra. El sistema anular de Saturno tiene cuatro zonas bien diferenciadas, los anillos A, B, C y D, con la gran División de Cassini entre A y B.

Las zonas de los anillos. Crédito: Cassini-Huygens/NASA

Las zonas de los anillos. Crédito: Cassini-Huygens/NASA

Además, aquellas fotografías permitieron descubrir zonas más débiles, difíciles de ver a gran distancia, situadas en la parte más exterior, los anillos E, F y G. Tras su paso por el planeta gaseoso, la Pioneer 11 siguió su ruta hacia el exterior del sistema solar.

A finales de 1980 llegó la sonda Voyager 1, y a mediados de 1981 su gemela la Voyager 2. En esta ocasión descubrimos su composición (están formados por multitud de porciones de hielo) y nuevas estructuras del sistema de anillos del planeta, así como datos de la atmósfera de Saturno y de su mayor satélite, Titán (Saturno cuenta con más de 60 lunas).

Después de esa visita, pasaron 23 años hasta que otra nave espacial se aproximó a Saturno. La NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la ASI (Agencia Espacial Italiana) decidieron emprender el proyecto de instalar una nave en órbita alrededor de Saturno a través de la misión Cassini-Huygens. La nave Cassini quedaría orbitando Saturno y la sonda Huygens se separaría de la nave para llegar al suelo de Titán. El 15 de octubre de 1997, la Cassini-Huygens despegó desde Cabo Cañaveral y, tras siete años recorriendo miles de millones de kilómetros, entró en la órbita de Saturno el 1 de julio de 2004.

Los anillos son los restos de una luna cubierta de hielo

Hasta 2015, las teorías sobre cómo se generaron los anillos de Saturno no eran capaces de explicar por qué la composición de las pequeñas partículas que lo forman es hielo en más del 90%. Fue entonces cuando la científica planetaria Robin Canup, investigadora en la Universidad de Colorado, publicó su teoría en la prestigiosa revista científica Nature. Para elaborarla, Canup realizó detalladas simulaciones informáticas con el fin de explicar la composición helada de las partículas, que comprenden desde bolas de granizo hasta otras aún más pequeñas.

Su teoría afirma que durante el nacimiento del sistema solar, hace 4600 millones de años, un satélite de Saturno se hundió en el planeta. El sistema de anillos de Saturno son los restos de esa gigantesca luna de hielo con núcleo rocoso que impactó contra el planeta. Los enormes fragmentos que salieron despedidos en la colisión formaron un sistema de anillos muy diferente al que podemos observar en la actualidad. Pero durante miles de millones de años, los numerosos golpes entre esos grandes trozos dieron lugar al gran anillo de partículas pequeñas que se puede observar hoy día.

Cassini, 13 años orbitando Saturno

Desde julio de 2004, la nave espacial Cassini orbita Saturno y envía información sobre el planeta y sus anillos. Además ha sido la primera sonda en buscar presencia de vida en sus lunas Titán y Encélado. Durante trece años ha ayudado a conocer mejor al segundo planeta más grande del sistema solar, y probablemente el más extraordinario (con permiso de la Tierra).

Recreación de la nave Cassini. Crédito: NASA

Recreación de la nave Cassini. Crédito: NASA

El pasado 26 de abril, Cassini se convirtió en la primera nave en adentrarse en el espacio entre Saturno y sus anillos, cumpliendo su última misión antes de desintegrarse el 15 de septiembre de 2017. Será la primera ocasión en la que se analicen las partículas de hielo de los anillos principales y de las capas más externas de la atmósfera de este planeta. El 11 de septiembre realizará su último sobrevuelo, que servirá para encaminar a Cassini hacia su desintegración en la atmósfera de Saturno cuatro días más tarde. Habrán hecho falta más de 400 años de investigación científica y desarrollo tecnológico para desvelar todos los misterios de los anillos de Saturno.

Bibiana García

@dabelbi