Saturno visto por la sonda Cassini - Imagen de la NASA.
El Dr. Ryuki HYODO, Director Científico (CSO) de SpaceData Inc. y afiliado al Instituto de Física del Globo de París (IPGP) y a la Escuela de Ciencias de la Universidad de Tokio, en colaboración con el Dr. Gustavo MADEIRA del IPGP y la Universidad de París Cité, así como con el Dr. Hidenori GENDA de la Universidad de Tokio, ha demostrado que la formación de los anillos de Saturno podría ser mucho más temprana de lo que se creía.
Su apariencia juvenil, brillante y rica en hielo de agua podría ser solo una ilusión. Este estudio, publicado en la revista internacional Nature Geoscience, desafía las suposiciones tradicionales a través de modelos teóricos y simulaciones numéricas.
Por primera vez, el equipo ha demostrado que los anillos de Saturno son altamente resistentes a la contaminación por micrometeoritos exógenos. Este mecanismo de "limpieza" termodinámica explicaría su apariencia "joven", al tiempo que sugiere que podrían remontarse a la formación del Sistema Solar, hace aproximadamente 4.500 millones de años. Estos hallazgos contradicen la idea predominante de que los anillos de Saturno son relativamente recientes, con solo 400 millones de años.
Este mecanismo, ilustrado a continuación, describe cómo los micrometeoritos interactúan con los anillos de Saturno. Cuando un micrometeorito impacta las partículas de los anillos a una velocidad de 20 km/s, el impacto extremadamente violento provoca la vaporización completa del micrometeorito, formando un plasma caliente que alcanza temperaturas de unos 10.000 grados Celsius.
Este material ionizado es expulsado rápidamente bajo la influencia del campo magnético de Saturno, ya sea hacia el propio planeta o fuera de los anillos. Este proceso ayuda a mantener la pureza y el brillo de los anillos al evitar la acumulación de materia extraña.
(1) Representación esquemática del mecanismo de protección de los anillos de Saturno. Los micrometeoritos impactan regularmente los anillos de Saturno a una velocidad de 20 km/s y los oscurecen.
(2) Durante el impacto, el material se transforma en plasma y se calienta a temperaturas superiores a 10.000 grados Celsius.
(3) Se forma una nube de plasma ionizado que se expande rápidamente.
(4) Los átomos ionizados se acoplan al campo magnético de Saturno y son expulsados o transportados hacia el planeta.
El bombardeo de micrometeoritos consiste en pequeñas partículas de polvo, compuestas principalmente de carbono y silicatos, que provienen de fuera del sistema saturniano, particularmente del Cinturón de Kuiper. Anteriormente se pensaba que estas partículas se acumulaban gradualmente en objetos celestes, incluidos los anillos de Saturno, oscureciéndolos y aumentando sus componentes no helados.
Sin embargo, las observaciones de la sonda Cassini (NASA-ESA) revelaron que los anillos de Saturno están compuestos por más del 99% de hielo de agua. Esta composición llevó a estudios en la década de 2010-2020 a estimar su edad en no más de 400 millones de años, midiendo simplemente el tiempo necesario para que este "polvo" se acumulara. Trabajos recientes desafían este método.
El estudio revela mecanismos que impiden la acumulación de micrometeoritos en los anillos de Saturno. Estos mecanismos implican que los anillos podrían ser tan antiguos como el propio Sistema Solar. Estos resultados destacan que juzgar la edad de los anillos basándose en su apariencia puede ser engañoso, alterando significativamente nuestra comprensión de su origen y evolución.
Este estudio establece una nueva base para repensar la evolución de los anillos de Saturno y los procesos de formación de sistemas de anillos alrededor de otros planetas. Comprender cuándo y cómo se formaron estas gigantescas estructuras podría enriquecer nuestra comprensión de la historia del Sistema Solar, al tiempo que proporciona pistas sobre la evolución de la Tierra hacia un planeta habitable.