Nuevo cinturón de radiación temporal descubierto en Saturno

Un nuevo cinturón de radiación se ha detectado en Saturno, situado a 376.000 kilómetros del centro del planeta, cerca de la órbita de la luna Dione. Un cinturón de radiación temporal se formó y perduró por poco tiempo durante tres veces en 2005. Se observó un súbito incremento en la intensidad de las partículas cargadas de alta energía del interior de la magnetosfera de Saturno que añadió un nuevo integrante del conjunto de cinturones de radiación de Saturno."

El mapa de cinturones de radiación de iones con energías entre 25-60 MeV, en la magnetosfera de Saturno basado en datos de varios años del instrumento de Cassini MIMI/LEMMS. La estructura de este cinturón de radiación fue casi perfectamente estable durante más de cinco años de observaciones de Cassini, a pesar de la intensa variabilidad de esos cinturones de radiación, situados fuera de la posición de Tethys.

El descubrimiento fue posible mediante los datos de cinco años de misión que han permitido a los científicos observar y evaluar los cambios en los cinturones de radiación de Saturno. Un equipo internacional de astrónomos realizó este descubrimiento al analizar los datos de instrumento de Cassini Magnetospheric Imaging instrument (MIMI), en el censor de MIMI Kennedy de la energía distribución angular de las partículas cargadas de la magnetosfera o burbuja magnética que rodea Saturno.

El nuevo cinturón, que al que se le ha puesto el nombre de "Cinturón de Dione", fue únicamente detectado por el instrumento MIMI/LEMMS durante unas pocas semanas en cada una de sus tres apariciones. El equipo que le que las nuevas partículas cargadas recientemente formadas en este cinturón fueron absorbidas gradualmente por Dione y por otra luna cercana (Tethys), que está ligeramente más cerca de Saturno describiendo una órbita con radio de 295.000 kilómetros.

La luna de Saturno Dione. Crédito: NASA

A diferencia de los cinturones de radiación Van Allen que rodean la Tierra, los cinturones de radiación de Saturno en el interior de la órbita de Tethys, son muy estables mostrando una respuesta despreciable a los episodios de tormentas solares y ninguna variación durante los cinco años en que Cassini les ha dado seguimiento.

Es interesante advertir que se ha descubierto que el cinturón temporal de Dione fue detectado únicamente fuera de la órbita de Tethys. El cinturón parecía estar claramente separado de los cinturones interiores por una zona de radiación permanente que se extendía a todo lo largo de la órbita de Tethys.

El Dr. Roussos explicó al respecto: "Nuestras observaciones sugieren que Tethys actúa como una barrera contra el transporte de partículas energéticas hacia el interior y como un escudo que tiene el planeta para no verse perturbado por las influencias del viento solar. Todo esto hace que los cinturones internos de radiación e iones de Saturno sean la estructura magnetosfera más aislada de todo el sistema solar".

Los cinturones de radiación en el interior de la órbita de Tethys probablemente surgen de la interacción de los anillos principales del planeta con los rayos cósmicos galácticos que, a diferencia del viento solar, tienen energías muy altas necesarias para penetrar muy adentro de la magnetosfera de Saturno. Esto implica que los cinturones de radiación internos sólo varían si las intensidades de rayos cósmicos a la distancia de Saturno cambian significativamente.

Sin embargo, Roussos enfatiza que fuera de la órbita de Tethys, la variabilidad de los cinturones de radiación de Saturno puede estar reforzada en los próximos años mientras se acerca el máximo solar "si sucede en tormentas solares frecuentemente en el nuevo ciclo solar, el cinturón de Dione podría volverse un componente permanente, aunque altamente variable de la magnetosfera de Saturno, y que podría afectar de forma significativa a la dinámica la magnetosférica del planeta."

Los nuevos hallazgos se presentaron en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias de Postdam.

Fuente original Universe Today

Vía Odisea Cósmica

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Espectacular final de misión para Cassini

La sonda Cassini llegó a Saturno en julio de 2.004 para comenzar su misión principal de 4 años de duración. Como al finalizar ese periodo la nave estaba en excelente estado, la NASA decidió prorrogar la misión durante 27 meses más, hasta septiembre de 2.010 en la llamada Misión Extendida (también llamada XM o Misión Equinoccio). Ahora que nos encontramos de lleno en esta misión, la NASA ya está pensando en el próximo paso, la Misión Extendida Extendida (llamada XXM o mejor la Misión Solsticio).

Cuando Cassini llegó a Saturno en el 2.004, el norte del planeta se encontraba en pleno invierno, así como los polos nortes de sus lunas. La sombra de los anillos se extendía además por buena parte del hemisferio norte, dejando a las latitudes medias sin apenas luz. En Titán se sucedían las tormentas de metano en el polo sur y sólamente el radar de Cassini nos permitió conocer los lagos del norte, en contraste con el seco sur.

El sur de Titán y sus nieblas. Imagen: NASA

Ahora las estaciones están cambiando y el equinoccio de primavera en el norte dejará luz en los polos nortes del sistema de Saturno en septiembre de 2.009. Las sombras de los anillos se han replegado y sólamente afectan ya al ecuador del planeta. En los días alrededor del 11 de agosto de 2.009, la luz solar pasará de iluminar la cara sur de los anillos a iluminar la cara norte y en esos días centrales la sonda Cassini los observará con detalle para que la luz que atraviese los anillos nos muestre las irregularidades del plano y su relieve.

Cambio del hemisferio norte entre 2.004 y 2.008. Imagen: NASA

Ahora se quiere ampliar la misión hasta el año 2.017, en el solsticio de verano del hemisferio norte, de tal forma que se hayan estudiado las estaciones opuestas de Saturno durante 13 años (Saturno tarda 29,4 años en orbitar alrededor del Sol). Además se verá el comportamiento de Saturno durante el próximo máximo solar sobre el año 2.012.

A finales de la presente misión extendida, Cassini habrá gastado el 80% de su combustible en las maniobras orbitales. Los sobrevuelos de Titán sirven para redirigir a Cassini en su trayectoria y llevar la nave al lugar que interesa observar en el sistema de Saturno, pero es necesario gastar combustible para hacer volar a Cassini sobre Titán justo en el lugar que interesa y que más tarde permita observar otros objetivos como Encelado. A partir de 2.010 la nave deberá volar 7 años más, usando sólo una quinta parte del combustible usado en los primeros seis años de misión.

¿Cómo es posible hacer esto? Pues teniendo más paciencia. Hasta ahora se ha usado combustible para sobrevuelos, ocultaciones y otras maniobras que había que realizar para cumplir con la misión en un tiempo limitado. Ahora será al contrario, la nave orbitará y se esperará a que los sobrevuelos ocurran, aunque hay que planificarlo ahora con todo detalle para que se obtengan los máximos sobrevuelos posibles.

Encelado será uno de los grandes objetivos de la extensión. Imagen: NASA

Durante el último año, los diseñadores de las orbitas Brent Buffington y John Smith han estado realizando el meticuloso trabajo. Existen innumerables opciones de vuelo e innumerables demandas científicas, a menudo incompatibles entre si, que hay que contentar. Por ejemplo, en las primeras versiones del tour no había más sobrevuelos de Encelado en ese periodo, sin embargo se ha logrado un tour final que permitirá dos sobrevuelos muy cercanos de Encelado y otros 10 cercanos con diferentes geometrías que permitirán hacer mapas de la gravedad del satélite, penetrar en los chorros y observar el hemisferio norte. Sin embargo no se ha logrado programar ningún sobrevuelo cercano de Japeto ya que para hacerlo habría que consumir buena parte del combustible. En total se han logrado 12 sobrevuelos de Encelado, 3 muy cercanos de Dione y 56 de Titán entre otros.

Sin embargo, algo de combustible se reservará para el final, un final que prácticamente hace que la última parte de la misión de Cassini sea una nueva misión no realizada hasta la fecha.

Si el combustible se agotara, los ingenieros no podrían controlar la nave que podría acabar chocando contra Encelado o Titán, algo que los científicos no desean para evitar la posible contaminación terrestre. Así que Brent y John han preparado un excitante plan que requiere aun la aprobación final de la NASA, para terminar con Cassini en la atmósfera de Saturno, pero consiguiendo antes de eso una enorme cantidad de ciencia increíble.

Si el plan se aprueba, en noviembre de 2.016 la sonda Cassini estaría en una órbita muy cercana a Saturno, que la llevaría a tan sólo 3,6 radios del centro de Saturno (entre las órbitas de Mimas y Encelado). El 29 de noviembre de ese año, la nave usaría su penúltimo sobrevuelo de Titán para alterar su órbita de tal forma que se acerque a tan sólo 2,5 radios del centro de Saturno (1,5 radios sobre la superficie de Saturno o lo que es lo mismo, a 10.000 kilómetros del anillo F y no muy lejos del borde exterior de los anillos principales.

Las órbitas finales de Cassini. Imagen: NASA

Cassini realizaría 20 de estas orbitas cercanas al anillo F antes de realizar el último sobrevuelo de Titán el 22 de abril de 2.017. Este sobrevuelo realizaría algo increíble: perturbaría tanto la órbita de Cassini que la siguiente órbita la haría por el interior de la parte interior de los anillos, es decir, entre los anillos y el planeta, a sólo 3.800 kilómetros sobre las nubes de Saturno. La sonda realizaría en esta configuración otras 23 órbitas cercanas. Un sobrevuelo lejano final de Titán el 11 de septiembre de 2.017 sería el 'beso de la muerte' para Cassini, que alteraría su órbita para caer en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre.

Estas órbitas finales serían una misión completamente nueva para Cassini, similar a la que realizará Juno en Júpiter, con órbitas que llegan cerca de las nubes. El estar tan cerca de Saturno permitirá estudiar por primera vez su gravedad y su campo magnético con exquisito detalle, permitiendo explorar de esta manera su interior. El hecho de volar entre el planeta y los anillos permitirá separar los efectos de la gravedad de los anillos y permitir conocer una estimación de su masa total que aun es desconocida. Además se podrá estudiar la atmósfera de Saturno directamente con el espectrómetro al igual que se hace ahora con la atmósfera de Titán y Encelado. Será una forma fantástica de acabar la misión.

Todos los sobrevuelos de la misión Cassini, incluyendo la extensión y el final de misión

Antes de que este plan se ponga en marcha hay que superar una pega: el dinero. Otros siete años de financiación son complicados y sobre todo con las nuevas misiones que hay previstas. El equipo de Cassini simplificará las operaciones y se concentrarán los esfuerzos en la ciencia de alta prioridad de tal manera que cada año de la misión XXM cueste mucho menos que la misión XM actual. La recomendación de la nueva misión ya está entregada en el Cuartel General de la NASA. Ahora a esperar su aprobación.

· Adaptación de la noticia original en Planetary Society Blog

Vía Sondas Espaciales

Aprende más sobre la Cassini en sondasespaciales.com:

- Informe de la misión Cassini / Huygens

- ESPECIAL LLEGADA DE CASSINI A SATURNO

- ESPECIAL. EL TOUR DE SATURNO

- ESPECIAL SOBREVUELOS TITÁN-A Y TITÁN-B

- ESPECIAL. SEPARACIÓN Y LLEGADA DE HUYGENS A TITÁN - SOBREVUELO TITÁN-C

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El misterio de los anillos de Saturno puede quedar finalmente explicado gracias a Cassini

Los anillos de Saturno son conocidos desde que los telescopios espezaron a observar los cielos. Galileo los observó por primera vez en 1610. Desde esa época, los astrónomos han aprendido cada vez más sore el rasgo más sobresaliente de Saturno, del material que forman los anillos y las fuerzas que empujan al material.

Pero dos partes de información sobre los anillos de Saturno que parecen más básicas — su masa y edad – siguen siendo un misterio.

Estas cuestiones son “el gran elefante de la sala”, dice Jeff Cuzzi, científico interdisciplinario de anillos y polvo en para la nave Cassini de la NASA. Cuzzi tiene su sede en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California.

Los astrónomos esperan que se resuelva este misterio, o al menos que se comprenda mejor, con la ayuda de la nave Cassini de la NASA, la cual ha pasado los últimos seis años explorando el sistema de Saturno. Cassini está ahora en su misión extendida, y tiene planificadas varias maniobras y observaciones que ayudarán a los científicos a zanjar la cuestión de cómo de viejos son los anillos de Saturno y cuánto material hay en ellos.

¿Jóvenes o viejos?

Durante décadas, los astrónomos habían pensado que los anillos de Saturno, como el planeta al que orbitaban, se habían formado con el Sistema Solar hace 4600 millones de años.

Esta idea fue desafiada cuando la nave Voyager de la NASA voló cerca del gigante anillado a principios de la década de 1980 y recopiló datos del planeta, sus muchas lunas y su sistema de anillos. A través de las observaciones de Voyager, los científicos encontraron que estaban teniendo lugar procesos complejos en los anillos “que hacían difícil de comprender cómo [los anillos] podían ser tan viejos”, dice Cuzzi a SPACE.com.

Estos procesos implican tirones y empujones gravitatorios, conocidos como resonancias, que las lunas y anillos de Saturno ejercen entre sí y los efectos de cascada que esas resonancias tienen en otros procesos físicos en los anillos. Básicamente, según calcularon los científicos, estos procesos deberían empujar las pequeñas lunas de Saturno fuera del sistema de anillos y atraer los anillos hacia el planeta. Pero si el sistema de anillos era tan viejo como el Sistema Solar, esto debería haber sucedido hace mucho tiempo.

“Los procesos suceden tan rápido que ya habría tenido que terminar — los anillos habrían desaparecido”, dice Larry Esposito de la Universidad de Colorado en Boulder, el investigador principal del instrumento Espectrógrafo de Imagen Ultravioleta de Cassini (UVIS).

Dado el ritmo al que funcionan estos procesos, y la actual posición de los anillos y lunas de Saturno, los científicos calcularon que los anillos tendrían una décima parte de la edad del Sistema Solar, o apenas unos cuantos cientos de millones de años, comenta Cuzzi.

Pero los datos de sobrevuelo de Voyager eran apenas instantáneas del sistema de Saturno. Cuando Cassini llegó a Saturno en 2004, sus observaciones demostraron que el proceso de absorción de los anillos se producía a un ritmo incluso mayor que el indicado por los datos de Voyager, comenta Esposito a SPACE.com. Ajustando la edad de los anillos de acuerdo a esto, los haría aún más jóvenes que la era de exploración de Voyager, algo claramente imposible.

Por lo que la idea de que los anillos son mucho más jóvenes que el Sistema Solar “me parece sospechosa por el momento”, señala Esposito.

Aunque hay otra línea de pruebas independiente que sugiere que los anillos son un rasgo joven – la cantidad de contaminación en los anillos, que son hielo de agua en su mayor parte, procedentes de los restos de meteoritos.

Roca y hielo

Los anillos de Saturno son al menos en un 90% hielo de agua, según han encontrado las observaciones. Pero, como otros objetos del Sistema Solar, los anillos de Saturno están bajo un bombardeo constante de restos interplanetarios, que aproximadamente son un 60 por ciento carbono y roca, dice Cuzzi.

Con el tiempo, los restos de meteoritos que llueven sore los anillos “contaminan” el hielo de agua, haciéndolo cada vez menos puro. “Con el tiempo, [los anillos] se ensucian”, dice Cuzzi. Pero el grueso de los anillos sigue siendo en gran parte hielo de agua, lo que sugiere que los anillos no han estado allí el suficiente tiempo para estar muy contaminados, lo que a su vez sugiere que son bastante jóvenes.

Por supuesto, cómo de sucios estén los anillos no sólo depende de cuánto tiempo han estado absorbiendo escombros; también depende de cuánto material hay en los anillos. La contaminación no se mostraría tanto en anillos más masivos y densos como en otros más finos. Por lo que conocer la masa de los anillos de Saturno ayudaría a los científicos a calcular cuánto tiempo han estado bombardeándolos los escrombros, y por tanto cuánto han estado ahí.

“Pensábamos que conocíamos la masa de los anillos bastante bien”, dice Cuzzi. Los científicos, incluyendo a Esposito, habían determinado su masa midiendo cuánta luz solar pasa a través de los anillos. Pero Cassini descubrió que el material de los anillos ejerce una fuerza gravitatoria sobre sí mismo que que provoca que se acumulen, y casi nada de luz estelar penetra en estos cúmulos.

“Por lo que realmente no tenemos forma de saber cuánta materia hay en esos cúmulos”, dice Cuzzi. La masa que los científicos realmente estaban midiendo era sólo la masa de las zonas más finas entre los cúmulos más masivos.

Los científicos esperan que Cassini pueda solventar este problema con los cúmulos midiendo la masa de los anillos de Saturno de una forma distinta.

Lo que hará Cassini

Hacia el final de su misión, Cassini se colocará en órbita alrededor del planeta y el borde interno de los anillos.

“Esta será una órbita realmente cercana”, dice Cuzzi. “Y en esta órbita, incluso la masa de los anillos tiene un efecto sobre la órbita de la nave”.

Por lo que basándose en las desviaciones del curso de Cassini, los científicos esperan ser capaces de calcular cuánta masa tienen los anillos.

La otra parte de la ecuación que daría a los científicos una restricción sobre la edad de los anillos es el índice al que están impactando en los anillos los restos de meteoritos. Combinar la masa de los anillos, la cantidad de contaminación vista en ellos y en índice al que cae la contaminación, dirá a los científicos cuánto tiempo han estado los restos cayendo sobre los anillos y, por tanto, cuál es la edad de los anillos.

Cassini también trata de responder a la segunda parte de la ecuación. Medir el flujo de escombros de meteoritos en los anillos resulta “ser una medida muy difícil de hacer debido a que el sistema es muy polvoriento y gran parte se pierde en el fondo”, explica Cuzzi. “Por lo que vamos a usar un pequeño truco”.

Los mismos restos de meteoritos que caen sobre los anillos, también caen en las lunas de Saturno. Cuando esos restos impactan en las pequeñas y heladas lunas, lanzan hacia arriba polvo que puede medir Cassini. Estos datos, a su vez, dicen a los científicos cuántos restos de meteoritos caen al sistema.

La nave voló recientemente sobre Rea, la luna de Saturno, y los científicos esperan los datos para calcular el flujo de meteoritos, comenta Esposito.

Una vez tengan todos los datos de la misión Cassini, esperan combinar la masa calculada y el índice de impacto de pmeteoritos y “realmente ser capaces de decir si los anillos son tan viejos como el Sistema Solar o no”, señala Cuzzi.

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Autor: Andrea Thompson
Fecha Original: 6 de abril de 2010
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Spitzer descubre el anillo más grande de Saturno

El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha descubierto un enorme anillo alrededor de Saturno, el más grande, con mucho, de los numerosos anillos que posee el planeta gigante.

Imagen artística que ilustra la extensión del anillo mas grande de Saturno. El anillo es enorme y lejano del planeta y del resto de sus majestuosos anillos. Se tardó tanto en descubrir porque el anillo es muy tenue, con partículas muy dispersas. Si estuvieras en medio del anillo, no podrías percibirlo, porque las partículas están muy separadas. Debido a la poca luz solar en Saturno y la baja dispersión del anillo, no se ha podido detectar con la luz visible. Spitzer fue capaz de observarlo no porque viera la luz dispersada por el anillo, sino porque percibió la radiación infrarroja emitida por el anillo, aún cuando está a una temperatura muy fría. La imagen de Saturno, Febe y Japeto fueron hechas por la sonda Cassini de la NASA. El tamaño de Febe en relación a Japeto ha sido aumentado para mostrar mejor a Febe. Febe tiene unos 200 km de diámetro, mientras que Japeto tiene unos 1.500 km. Crédito: JPL/NASA -Caltech

El nuevo cinturón está en el límite lejano del sistema de Saturno, con una órbita inclinada 27º del plano de los anillos principales. El material que lo compone está entre los seis y 12 millones de km del planeta. Una de las lunas más alejadas de Saturno, Febe, orbita en el interior de este nuevo anillo y, probablemente, sea la fuente de su material.

El nuevo anillo de Saturno es ancho, su altura vertical es unas 20 veces el diámetro del planeta. Se necesitan unos mil millones de planetas como la Tierra para rellenar el anillo.

“Este es un anillo de tamaño súper”, afirmaba Anne Verbiscer, una astrónoma de la Universidad de Virginia, Charlottesville. “Si pudieras observar el anillo, abarcaría el ángulo de dos lunas llenas en el cielo, una a cada lado de Saturno”. Verbiscer, Douglas Hamilton de la Universidad de Maryland, College Park y Michael Skrutkie, de la Universidad de Virginia, Charlotesville, son los autores de un artículo sobre el descubrimiento que será publicado en la versión on-line de la revista Nature.

El anillo es en sí muy tenue, compuesto de finas partículas de hielo y polvo. Los ojos infrarrojos de Spitzer fueron capaces de ver la tenue luz del frio polvo del anillo. El telescopio se lanzó al espacio en el 2003 y está en órbita alrededor del Sol a unos 107 millones de km de la Tierra.

Este descubrimiento puede ayudar a resolver un antiguo enigma de una de las lunas de Satunro, Japeto, que tiene una extraña apariencia, un lado es brillante y el otro es muy oscuro, como si se pareciera al signo del ying-yang. El astrónomo Giovanni Cassini fue el primero en observar esta luna en 1671, y años más tarde se dio cuenta de que tenía un lado oscuro, denominado Cassini Regio en su honor.

El nuevo componente de Saturno podría explicar cómo pudo formarse la región Cassini Regio. El anillo orbita en la misma dirección que Febe, mientras que Japeto, el resto de lunas y los propios anillos principales orbitan en dirección opuesta. Según algunos científicos, parte del material oscuro del anillo exterior se mueve al interior hacia Japeto, impactando en la luna como los insectos contra un parabrisas.

"Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que existe una relación entre la luna exterior Febe de Saturno y el material oscuro de Japeto”, indicaba Hamilton. “Este nuevo anillo da mas credibilidad a esa relación”.

Verbiscer y sus colaboradores utilizaron la cámara del infrarrrojo largo de Spitzer, denominada fotómetro de imagen multibanda, para explorar un trozo de cielo lejano de Saturno y algo al interior de la órbita de Febe. Los astrónomos intuían que Febe podría estar orbitando en un cinturón de polvo arrojado por las colisiones menores con cometas, un proceso similar al que se produce alrededor de las estrellas con discos de polvo de restos planetarios. Estaban tan seguros, que cuando se tomó la primera imagen apareció enseguida la franja de polvo.

El anillo sería prácticamente imposible de ver con telescopios de luz visible. Sus partículas son muy difusas y pueden extenderse más allá del grueso del anillo, hasta llegar a Saturno, y también hacia afuera, al espacio interplanetario. El número relativamente pequeño de partículas del anillo no refleja mucho la luz visible, más aún cuando la luz solar en Saturno es muy débil.

“Las partículas están tan apartadas que si estuvieras en el propio anillo no te darías cuenta de ello”, decía Verbiscer.

Spitzer puede percibir el pequeño fulgor del frio polvo, que tiene una temperatura de sólo 80ºK (o unos 193ºC bajo cero). Los objetos fríos brillan con luz infrarroja o radiación térmica. Por ejemplo, un helado emite luz infrarroja. “Enfocando su cámara al tenue anillo de polvo frio, Spitzer lo encontró fácilmente”, decía Verbiscer.

Estas observaciones se realizaron antes de que Spitzer agotara su refrigerante en Mayo y comenzara su misión “cálida”.

Noticia original: JPL/NASA

Vía Sondas Espaciales

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Proyecto Lucifer (Segunda parte)

¿Y si hubiera una explosión nuclear dentro de Saturno? ¿Podría ocasionar una reacción en cadena en el núcleo, creando un segundo Sol? - Por Ian O'Neill

La historia:

El Proyecto Lucifer es supuestamente la mayor teoría conspiratoria en la que podría verse involucrada la NASA. Para empezar, en el año 2003 la agencia espacial (en colaboración con secretas y poderosas organizaciones) dejó caer la sonda Galileo en las profundidades de la atmósfera de Júpiter. Llevaba a bordo una cantidad importante de plutonio. La NASA confiaba en que mientras la sonda caía por la atmósfera, las presiones atmosféricas crearían una implosión generando así una explosión nuclear que originaría una inmediata reacción en cadena, convirtiendo al gigante gaseoso en un segundo Sol. No lo consiguieron. De manera que, en el segundo intento, dentro de dos años dejarán caer la sonda Cassini (cargada también con plutonio) en las profundidades de la atmósfera de Saturno, para que este gigante gaseoso más pequeño tenga éxito donde fracasó Júpiter…

 

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La realidad:

Como ya se investigaba brevemente en Proyecto Lucifer: ¿Convertirá Cassini a Saturno en un segundo Sol? (Primera parte), estudiamos algunos de los problemas técnicos para que Galileo y Cassini pudieran ser utilizadas como armas nucleares improvisadas. No pueden generar una explosión por muchas razones, pero los puntos principales son: 1) los minúsculos pellets de plutonio utilizados para calentar y propulsar las sondas están en cilindros separados y a prueba de daños. 2) El plutonio no es de nivel armamentístico; es decir, el 238Pu es un combustible fisionable muy ineficiente. 3) Las sondas arderán y se desintegrarán, impidiendo así cualquier ocasión de que fragmentos de plutonio formen una "masa crítica" (además, el plutonio no podría formar la configuración necesaria para crear un artefacto que reaccione a una implosión).

Vale, o sea que Galileo y Cassini no se pueden utilizar como rudimentarias armas nucleares. Pero ¿y si hubiera una explosión nuclear dentro de Saturno? ¿Podría ocasionar una reacción en cadena en el núcleo, creando un segundo Sol?

Bombas termonucleares

A menos que se pueda mantener una fusión nuclear dentro de un cuerpo estelar, la reacción pierde intensidad con mucha rapidez. O sea que el Proyecto Lucifer sugiere que Cassini se zambullirá en la atmósfera de Saturno a muchos cientos de millas de profundidad y explotará en una explosión de fisión alimentada por plutonio. Esta explosión causará una reacción en cadena, que creará suficiente energía para desencadenar la fusión nuclear dentro del gigante gaseoso.

La bomba Zar soviética de 50 megatones, la mayor arma jamás detonada (1961)

Crédito de la imagen: Universe Today

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Ya entiendo de dónde salió esta idea, aunque es inexacta. La bomba de fusión (o "arma termonuclear") utiliza un detonador de fisión para desencadenar una reacción de fusión incontrolada. El detonador de fisión está construido para explotar como una bomba de fisión normal, muy similar al artefacto descrito en la primera parte de esta serie. Al detonarlo se producen enormes cantidades de rayos X energéticos, que calientan el material que rodea al combustible de fusión como el deuteriuro de litio (en un entorno muy aislado y presurizado) el combustible producirá tritio, un pesado isótopo de hidrógeno. Seguidamente el tririo sufre una fusión nuclear, liberando enormes cantidades de energía cuando los núcleos de tritio se combinan, superando las fuerzas electrostáticas entre núcleos y fusionándose. La fusión libera grandes cantidades de energía vinculante, más que la fisión.

¿Cómo funciona una estrella?

El punto que es necesario resaltar aquí es que en un artefacto termonuclear, la fusión sólo se puede alcanzar cuando se alcanzan temperaturas inmensas dentro de un entorno muy aislado y presurizado. No sólo eso, sino que en el caso de una bomba de fusión, tal reacción es incontrolada.

Comparación del tamaño de Júpiter, una enana marrón, una estrella pequeña y el Sol

Observatorio Gemini / Ilustración de Jon Lomberg

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Entonces, ¿cómo se mantienen las reacciones de fusión nucleares en una estrella (como nuestro Sol)? En el ejemplo anterior de una bomba termonuclear, la fusión del tritio se obtiene mediante confinamiento inercial (es decir, presión rápida, caliente y enérgica sobre el combustible para ocasionar la fusión), pero en el caso de una estrella, es precisa una forma sostenida de confinamiento. Se necesita un confinamiento gravitacional para que se produzcan reacciones de fusión nuclear en el núcleo. Para tener un confinamiento gravitacional significativo, la estrella necesita una masa mínima.

En el núcleo de nuestro Sol (y en la mayoría de las otras estrellas menores que nuestro Sol), la fusión nuclear se obtiene mediante la cadena protón-protón (ver ilustración). Se trata de un mecanismo de quemado mediante hidrógeno en el cual se genera helio. Dos protones (núcleos de hidrógeno) se combinan después de superar la fuerza electrostática altamente repulsiva. Esto sólo se puede conseguir si el cuerpo estelar tiene una masa lo bastante grande, que aumente el confinamiento gravitacional en el núcleo. Una vez se combinan los protones, forman deuterio (²D), que produce un positrón (que se aniquila rápidamente con un electrón) y un neutrino. Entonces el núcleo del deuterio se puede combinar con otro protón, creando así un isótopo ligero de helio (³He). El resultado de esta reacción genera rayos gamma que mantienen la estabilidad y la alta temperatura del núcleo de la estrella (en el caso del Sol, el núcleo alcanza una temperatura de 15 millones de grados Kelvin).

La cadena protón-protón que alimenta la fusión nuclear dentro del núcleo de nuestro Sol

Crédito de la imagen: Ian O'Neill

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Como ya se decía en un artículo anterior de Universe Today, hay una gama de cuerpos planetarios por debajo del umbral de convertirse en "estrellas" (e incapaces de sustentar la fusión protón-protón). El puente entre los planetas mayores (o sea los gigantes gaseosos, como Júpiter y Saturno) y las estrellas más pequeñas se conoce como enanas marrones. Las enanas marrones tienen menos de 0,08 masas solares y las reacciones de fusión nuclear nunca han prosperado (aunque las enanas marrones más grandes pueden haber tenido un corto período de fusión de hidrógeno en sus núcleos).

Sus núcleos tienen una presión de 10⁵ millones de atmósferas, con temperaturas por debajo de 3 millones de grados Kelvin. No olvidemos que incluso las enanas marrones más pequeñas son aproximadamente 10 veces más masivas que Júpiter (las enanas marrones más grandes tienen unas 80 veces la masa de Júpiter). Por lo tanto, incluso para tener una pequeña posibilidad de que se produjera la cadena protón-protón, necesitaríamos una enana marrón grande, al menos 80 veces mayor que Júpiter (más de 240 veces la masa de Saturno) para poder siquiera mantener la esperanza de mantener un confinamiento gravitacional.

¿No hay ninguna posibilidad de que Saturno soporte una fusión nuclear?

Lo siento, pero no. Sencillamente, Saturno es demasiado pequeño.
Insinuar que una bomba nuclear (de fisión) que detonara dentro de Saturno podría crear las condiciones para una reacción en cadena de fusión nuclear (como la cadena protón-protón) también está en el reino de la ciencia ficción. Incluso el mayor gigante gaseoso, Júpiter, es excesivamente enclenque para poder mantener la fusión.

 

Saturno visto desde Cassini - Crédito de la imagen: NASA/JPL/SSI

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También he visto polémicas que sostienen que Saturno se compone de los mismos gases que nuestro Sol (es decir, hidrógeno y helio), por lo que es posible una reacción en cadena descontrolada; sólo se necesita una rápida inyección de energía. No obstante, el hidrógeno que se puede hallar en la atmósfera de Saturno es hidrógeno molecular diatómico (H₂), no los núcleos libres de hidrógeno (protones de alta energía) que se encuentran en el núcleo del Sol. Y sí, el H₂ es altamente inflamable (después de todo, fue el responsable del infausto desastre del dirigible Hindenburg en 1937), pero sólo cuando se mezcla con una gran cantidad de oxígeno, cloro o flúor. Desgraciadamente, Saturno no contiene cantidades significativas de ninguno de esos gases.

Conclusión

Aunque es divertido, el "Proyecto Lucifer" es producto de la viva imaginación de alguien. En la primera parte de esta serie. se presentaba la conspiración y se hablaba de algunos de los aspectos generales con la sonda Galileo que en 2003 simplemente ardió en la atmósfera de Júpiter, esparciendo los pequeños pellets de plutonio-238 al arder. El "punto negro" que se descubrió el mes siguiente no era más que una de las muchas tormentas dinámicas y de corta duración que se desarrollan a menudo en el planeta.

Este artículo ha ido un paso más allá y ha ignorado el hecho de que es imposible que Cassini se convierta en un arma atómica interplanetaria. ¿Y qué si se produjera una explosión nuclear dentro de la atmósfera de Saturno? Bueno, parece que sería un asunto muy aburrido. Me atrevo a decir que se pueden generar unas cuantas tormentas eléctricas rápidas, pero desde la Tierra no veríamos gran cosa. En cuanto a que ocurriera algo más siniestro, es muy improbable que se produjeran daños permanentes al planeta. Ciertamente no habría ninguna reacción de fusión, ya que Saturno es demasiado pequeño y no contiene los gases adecuados.

Vaya, pues Saturno tendrá que seguir igual que hasta ahora, con sus anillos y todo. Cuando Cassini complete su misión dentro de dos años, podremos valorar la ciencia que habremos acumulado a partir de un intento tan increíble e histórico, en lugar de temer lo imposible...

 

Traducido del inglés para Astroseti.org por Marisa Raich

Enlace: http://www.universetoday.com/2008/07/31/project-lucifer-will-cassini-turn-s

Vía: astroseti.org

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Los científicos planetarios estrechan el cerco en torno a la esquiva rotación de Saturno

 A cierta profundidad, bajo las nubes altas de Saturno, el planeta gira a una velocidad constante.

A cierta profundidad, bajo las nubes altas de Saturno, el planeta gira a una velocidad constante. La determinación de este período interior de rotación ha resultado ser sumamente complicada. Ahora, con los nuevos datos de la Cassini, un equipo de científicos europeos ha dado un importante paso adelante.

Los resultados, publicados en Nature, se basan en datos del sensor de ondas de radio y plasma de la sonda Cassini.

Cuando nos planteamos la determinación de la duración de un día en uno de los planetas gigantes gaseosos, los científicos planetarios tienen dificultades. El interior del planeta está completamente oculto por las nubes altas de la atmósfera. Por tanto, para medir la rotación interna del planeta, los científicos planetarios necesitan de una propiedad que se pueda asociar con el interior y, sin embargo, sea observable desde el espacio. Eso se intenta conseguir midiendo las emisiones de radio.

 

Las partículas con carga eléctrica atrapadas en el campo magnético del planeta emiten ondas de radio con frecuencias de unos 100 kH. El campo magnético se genera en el interior del planeta, observando la variación de las emisiones de radio en el campo magnético se puede calcular la tasa de rotación del planeta.

Este método dio buenos resultados en el caso del gigante gaseoso Júpiter, que rota cada 9 horas y 55 minutos. Este período se ha mantenido estable en una parte por millón durante 20 años.

Tasa de la rotación de Saturno

Utilizando los datos de nueve meses de trabajo de la nave espacial Voyager, que sobrevoló el planeta durante la década de 1980, los científicos planetarios calcularon el período de rotación de Saturno en 10 horas 39 minutos 24 segundos, con un margen de incertidumbre, de 7 segundos.

Al repetir la medición 15 años después, la nave espacial Ulises descubrió, midiendo las emisiones de radio, que la rotación de Saturno era distinta; y más recientemente, la nave espacial Cassini encontró el planeta rotando cada 10 horas 45 minutos 45 segundos, con un margen de incertidumbre de 36 segundos.

Es inconcebible que un planeta pudiera haber disminuido su rotación en 6 minutos en unas pocas décadas. Además, de esta variación tan grande en el período, las observaciones constantes de Cassini indican que la tasa de rotación parece variar por lo menos un uno por ciento cada semana.

 

 

Los científicos planetarios llegaron a la conclusión de que algo hay que afectan a la emisión de ondas de radio de Saturno, en vez de la rotación del planeta en sí. Se formularon así dos modelos para explicar estas variaciones en el período de emisión de radio.

En primer lugar, que el viento de partículas emitidas por el Sol, cargadas eléctricamente, el llamado viento solar, afectara al campo magnético, provocando una variación en la emisión de radio debido a variaciones de la velocidad del viento solar. En segundo lugar, las partículas de los géiseres de la helada luna de Saturno Encelado podrían estar afectando al campo magnético, causando su arrastre en torno a Saturno.

Cassini se acerca a Saturno

Ahora, después de un análisis muy cuidadoso, los datos de Cassini indican con seguridad que el viento solar es responsable, al menos, de algunas de las emisiones de radio. Esto demuestra que hay una variación característica en el comportamiento a corto plazo de las emisiones de radio cada 25 días.

Zarka y sus colegas analizaron las propiedades del viento solar y encontraron que la variación de la velocidad del viento es probablemente la responsable. Esta no varía completamente al azar, sino que sigue un patrón de “diente de sierra”, debido principalmente a su aumento y disminución repentino de la velocidad. Su análisis de este comportamiento demostró que podía inducir el corto período de variación observada en el período de datos de radio.

 

 

El trabajo no está terminado aún, porque el período de variación largo debe ser explicado. Esto puede deberse a Encelado. "Los dos fenómenos podrían estar superpuestos uno al otro", dice Zarka.

Actualmente, el equipo está viendo si se pueden eliminar los efectos del viento solar y deducir la verdadera tasa de rotación de Saturno, una pieza clave de información para comprender la atmósfera de Saturno y el interior.

El conocimiento de la verdadera tasa de rotación planetaria permitirá a los científicos comparar las observaciones tomadas desde hace años y calcular la velocidad del viento real en el planeta. En última instancia, la velocidad de rotación del planeta está relacionada con el mecanismo de material se distribuye en el interior del vasto mundo y daría una pista sobre la formación del planeta.

"Si podemos encontrar el verdadero valor de la rotación de Saturno entonces lo tendremos para siempre", dice Zarka.

• Noticia origina: ESA

Fuente: Sondas Espaciales

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Sombras lunares señalan la llegada del equinoccio a Saturno

En un signo inequívoco de que Saturno se acerca a una época especial – llamada equinoccio – durante su viaje alrededor del Sol, las imágenes tomadas por las cámaras de la nave Cassini de la NASA han captado, por primera vez, la sombra que arrojan las lunas del planeta sobre la amplia extensión de sus anillos.

Como la Tierra y la mayor parte del resto de planetas, el giro de Saturno sobre su eje está inclinado con respecto a su movimiento alrededor del Sol. Esta condición da como resultado el paso cíclico del Sol, visto desde Saturno, del hemisferio sur al norte y de vuelta al sur, y el completo barrido de cambios estacionales en Saturno y sus lunas y anillos, a lo largo del curso del año saturniano, equivalente a 29,5 años terrestres. De esta forma, cada 15 años terrestres aproximadamente, o la mitad del año de Saturno, el Sol cruza el plano que contiene los anillos del planeta.

Durante esta época las sombras de los anillos del planeta caen en la región ecuatorial del mismo, y las sombras de las lunas de Saturno externas a los anillos, especialmente aquellas cuyas órbitas están inclinadas con respecto al ecuador, empiezan a cortarse con los anillos del planeta. Cuando ocurre esto, el periodo del equinoccio se ha iniciado, y cualquier protuberancia vertial dentro de los anillos, incluyendo pequeñas lunas incrustadas y estrechas ondulaciones verticales en los anillos, arrojarán también sombras sobre los anillos. Exactamente en el momento del equinoccio, las sombras de los anillos en el planeta quedarán confinadas a una fina línea alrededor del ecuador de Saturno y los propios anillos se oscurecerán, quedando iluminados sólo en sus bordes. El próximo equinoccio en Saturno, cuando el Sol pasará del sur al norte, es el 11 de agosto de 2009.

Debido a estas circunstancias únicas de iluminación, los científicos de imágenes de Cassini han esperado ansiosos observar el planeta y sus anillos alrededor de la época del equinoccio, y la primera misión extendida de Cassini, que empezó el 1 de julio de 2008, y se extenderá hasta el 30 de septiembre de 2010, está dirigida a recopilar observaciones durante este momento. De aquí su nombre: Misión Equinoccio de Cassini. La llegada de esta nueva geometría comienza con la aparición de las sombras de la luna de Saturno en la helada plataforma de sus anillos.

Los científicos de imágenes de Cassini predijeron por primera vez cuándo y dónde caerían la sombra de las lunas sobre los anillos y planificaron una secuencia especial de imágenes con esas posiciones como objetivo.

Y esas predicciones se han cumplido. Se han publicado las imágenes y video de las sombras lunares deslizándose sobre los anillos para celebrar estos avistamientos. Pueden encontrarse en http://ciclops.org, http://saturn.jpl.nasa.gov y http://www.nasa.gov/cassini.

Aparte de unas bonitas imágenes, estas observaciones y las que vendrán, podrían proporcionar una valiosa información respecto a la presencia de alguna desviación en los anillos sobre una forma perfectamente plana. Yendo hacia fuera del planeta, los anillos principales se conocen como C, B, y A. El sistema de anillos de Saturno es amplio, extendiéndose cientos de miles de kilómetros. Pero los anillos principales tienen apenas 10 metros de grosor, y están dentro del anillo F el cual es verticalmente más grueso que los A, B y C, haciendo que sea difícil la determinación de las desviaciones verticales interiores cuando se fotografían los anillos de lado.

“Esperamos que tales imágenes nos ayuden a medir cualquier curvatura vertical en los anillos A y B”, dijo John Weiss, asociado al equipo de imágenes que planificó las observaciones del Laboratorio Central de Imágenes de Cassini para Operaciones (CICLOPS) dentro del Instituto de Ciencia Espacial en Boulder, Colorado. “Dado que conocemos cómo de grandes son las lunas, y dónde están en sus órbitas alrededor de Saturno cuando arrojan sus sombras, tenemos toda la información necesaria para deducir cualquier estructura vertical sustancial que pueda estar presente”.

El 8 de enero, Epimeteo, una pequeña luna de 113 kilómetros de diámetro, fue la primera luna observada en arrojar una sombra sobre el anillo exterior del anillo A. El siguiente es Pan, de 30 kilómetros de diámetro y orbitando dentro de los anillos, fue captada haciendo sobra en el anillo A el 12 de febrero. Finalmente, más lunas arrojarán sombras sobre los anillos y todas crecerán conforme se aproxime el equinoccio exacto. Las sombras tendrá su longitud máxima justo después del equinoccio cuando el Sol cruce exactamente el plano de los anillos el 11 de agosto de 2009.

“Una de las mejores cosas de estar en órbita alrededor de Saturno son esas oportunidades de expandir la mente que surgen cada cierto tiempo de ver algún fenómeno celeste que no podría ser posible observarlo en la Tierra”, dijo Carolyn Porco, líder del grupo de imágenes de Cassini en Boulder, Colorado. “Es una de esas ocasiones en las que tienes un verdadero sentimiento de ser un privilegiado de estar vivo … ahora … para ser testigo de unos avistamientos tan notables. Y desde esa perspectiva, el próximo año será uno especialmente bueno para hacer una observación tras otra”.

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Autor: Joe Mason
Fecha Original: 23 de marzo de 2009
Enlace Original

Vía Ciencia Kanija

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Hubble captura por última vez las auroras de Saturno

"El Hubble ha demostrado ser uno de los instrumentos científicos más importantes de la humanidad, y esta es la primera vez que un grupo de científicos del Reino Unido ha utilizado el programa Hubble para observar las auroras en otro mundo", dijo Jonathan Nichols, de la Universidad de Leicester. Saturno sólo nos ofrece este ángulo en los anillos cada 15 años, coincidiendo con el equinocio del planeta, cuya órbita alrededor del Sol, es completada en algo menos de 30 años. En 2009, el planeta entró en uno de estos periodos, en los que la luz del Sol incide similarmente en los dos polos de saturno.

NASA, ESA, and Jonathan Nichols (University of Leicester).

Es probable que esta sea la última vez que Hubble logre fotografiar este evento. "Es muy emocionante saber que estas imágenes son exclusivas de la ciencia", dice Nichols. Debido a la larga órbita de Saturno, Hubble no verá este punto de vista de Saturno de nuevo en su vida. Esta serie de imágenes nos dicen mucho sobre la naturaleza del campo magnético del planeta y de los procesos que generan auroras de una manera que no es posible en la Tierra. Es un gran ejemplo de cómo la ciencia planetaria pueden complementar el estudio de la Tierra.

A pesar de su lejanía, la influencia del Sol sigue notándose en Saturno. El Sol emite de forma constante partículas que alcanzan a todos los planetas del Sistema Solar a través del viento solar. Cuando este chorro eléctricamente cargado se acerca a un planeta con campo magnético, como Saturno o la Tierra, el campo atrapa las partículas, llevándolas de un polo a otro.

Auroras de Saturno.

Una consecuencia natural de la forma del campo magnético del planeta, una serie de líneas de tráfico invisibles se dan entre los dos polos junto con las partículas cargadas eléctricamente que oscilan entre los dos polos. El campo magnético es más fuerte en los polos y las partículas tienden a concentrarse allí, donde interactúan con átomos en las capas superiores de la atmósfera, creando la aurora, el brillo familiar que los habitantes de las regiones polares de la Tierra conocen como las luces del norte y el sur.

Inicialmente, las aurora de Saturno aparecen simétricas en los dos polos, una consecuencia natural de la forma del campo magnético del planeta que está creando una serie de "carriles de tráfico» entre los dos polos a lo largo de los cuales las partículas cargadas eléctricamente se limitan a realizar viajes de ida y vuelta, pero las nuevas imágenes revelan algunas diferencias sutiles. El óvalo de la aurora en el polo norte es ligeramente más pequeño pero más intenso que el óvalo del sur, lo que implica que el campo magnético de Saturno es más fuerte en el norte, y por ello la aceleración de las partículas cargadas tienen más energía allí. Esto confirma los resultados anteriores obtenidos por la nave espacial Cassini, que ha estado estudiando el sistema de Saturno desde 2004.

Saturno en imágenes del 2004.

Fuente: Astronomy Now On Line

Vía Quantum

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Nueva idea: Las anillos de Saturno podrían ser antiguos

Los anillos de Saturno pueden ser mucho más viejos y masivos de lo que se pensaba anteriormente, de acuerdo con un nuevo estudio.

La simulación por ordenador del estudio muestra cómo los anillos del planeta podrían datar de miles de millones de años antes, en las etapas iniciales del Sistema Solar, en lugar de sólo 100 millones de años (durante la Era de los Dinosaurios en la Tierra), como sugerían las observaciones anteriores. Los cálculos son consistentes con las observaciones recientes de los anillos de la nave Cassini–Huygens que actualmente está estudiando Saturno y sus lunas.

Los anillos helados de Saturno brillan por la luz solar dispersada en esta imagen tomada por la nave Cassini con la cámara de gran angular el 4 de julio de 2008 a una distancia de aproximadamente 1,2 millones de kilómetros de Saturno. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Larry Esposito y Joshua Elliott, ambos de la Universidad de Colorado, modeló cómo los meteoritos impactan en los anillos, destrozando las partículas de los anillos y cubriéndolas con una capa de hielo y polvo. Antes, los científicos habían supuesto que esta destrucción llevaba a la disipación de los anillos, pero una nueva simulación, creada por Glen Stewart y Stuart Robbins de la Universidad de Colorado, demuestra que tras su ruptura, las partículas podrían agruparse de nuevo en un ciclo perpetuo de reciclado.
Anteriormente, los investigadores habían pensado que los anillos eran relativamente jóvenes debido a que parecían brillantes y prístinos, no cubiertos por los detritus de miles de millones de años de meteoritos impactando en ellos. Pero los nuevos cálculos demuestran que si se tienen en cuenta los efectos de este agrupado y re-agrupado, el polvo también sería reciclado a través de los anillos y no parecerían tan oscuros como se podría esperar.

Concepción artística de una visión cercana de las partículas de los anillos de Saturno agrupándose. El planeta Saturno se ve en el fondo (amarillo y marrón). Crédito: NASA/JPL/University of Colorado.

Muchos científicos han supuesto que simplemente hemos captado a Saturno en una época relativamente rara en la que tiene anillos. Ahora parece que Saturno, y tal vez otros muchos grandes planetas del universo, podrían tener anillos durante gran parte de sus vidas.

“Tanto las observaciones de Cassini como los cálculos teóricos pueden permitir que los anillos de Saturno tengan miles de millones de años”, dijo Esposito, investigador principal del Espectrógrafo de Cámara Ultravioleta de Cassini (UVIS). “Esto significa que los humanos no tienen tanta suerte de ver los anillos de Saturno. Esto nos llevaría a esperar anillos masivos también alrededor de planetas que orbitan otras estrellas”.

Nuestros propios Júpiter, Urano y Neptuno tienen anillos, e incluso la Tierra pudo tenerlos en algún momento.

Las anteriores estimaciones de la masa de los anillos de Saturno habían procedido de observaciones de cuánta luz solar era bloqueada por los anillos. Pero los nuevos cálculos indican que estas medidas subestimaban la masa en un factor de tres, dado que no tenían en cuenta el efecto de agrupado.

Si el anillo es realmente más masivo de lo que se pensaba, eso podría explicar también por qué parecen los anillos tan brillantes y limpios. Cuantas más piezas individuales de masa haya en los anillos, hay más material para dispersar la polución de alrededor, por tanto serían menos notables a observaciones externar.

Esposito presentará sus hallazgos en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias en Muenster, Alemania, el 23 de septiembre. Cassini–Huygens es una misión conjunta de la NASA, la Agencia Espacial Europea, y la Agencia Espacial Italiana.

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Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 22 de septiembre de 2008
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Primer cinturón conocido de microlunas en los anillos de Saturno

 Un estrecho cinturón poblado de microlunas tan grandes como estadios de fútbol fue descubierto en el anillo más externo de Saturno.

Un estrecho cinturón poblado de microlunas tan grandes como estadios de fútbol fue descubierto en el anillo más externo de Saturno. Éste se originó probablemente cuando una luna más grande fue hecha añicos por un asteroide caprichoso o un cometa hace miles de millones de años, según un estudio de la Universidad de Colorado en Boulder.

Las imágenes tomadas por una cámara a bordo de la sonda espacial Cassini de la NASA revelaron una serie de 8 estructuras en forma de hélice en un delgado cinturón del anillo más externo (el anillo "A"), indicando la presencia de las correspondientes microlunas, comenta Miodrag Sremcevic investigador asociado del CU-Boulder, autor principal del estudio publicado en el número del 25 de Octubre de Nature. Las estelas en forma de hélice realzan las delgadas áreas del cinturón donde el material del anillo ha sido perturbado por las fuerzas gravitatorias causadas por las microlunas individuales, dijo Sremcevic.

 

 

El equipo calculó que, probablemente, hay miles de microlunas con un tamaño que va desde el de un camión mediano al de estadios deportivos incrustadas en el cinturón de microlunas del anillo "A" que circunda el planeta. Con una anchura de 2000 millas (3218 kilómetros), el cinturón de microlunas ocupa la ocotogésima parte (1/80) del diámetro del sistema de anillos de Saturno, que tiene una anchura aproximada de 155000 millas (249395 kilómetros), que equivale a dos tercios de la distancia entre la Tierra y la Luna.

"Ésta es la primera prueba de la existencia de un cinturón de microlunas en uno de los anillos de Saturno", comenta Sremcevic del Laboratorio de física espacial y atmosférica. "Hemos establecido firmemente que estas microlunas existen en una región relativamente estrecha del anillo "A", y la prueba indica que son restos de una luna más grande que fue destruída por un meteorito o un cometa".

 

 

Los co-autores del estudio publicado en Nature son Juergen Schmidt, Martin Seiss y Frank Spahn de la Universidad de Postdam en Alemania, Heikko Sako de la Universidad de Oulu en Finlandia, y Nicole Albers del LASP del CU-Boulder. Las imágenes fueron tomadas por la Cámara de Ángulo Estrecho a bordo de la sonda espacial Cassini, que fue lanzada en 1997 y ha estado orbitando el sistema de Saturno desde Julio de 2004.

Cada cuerpo helicoidal mide unas 10 millas de longitud, dice Sremcevic, quien al principio predijo con Spahn la existencia de dichos helicoides en los anillos de Saturno cuando era estudiante en la Universidad de Belgrado en 2000. Mientras cuatro helicoides fueron descubiertos en el anillo "A" en 2006 por un equipo liderado por la Universidad de Cornell, Sremcevic y sus colegas observaron la mucho mayor secuencia de imágenes, permitiéndoles extrapolar estadísticamente y confirmar la presencia de miles de objetos pequeños en el cinturón de microlunas del anillo "A".

Las microlunas pueden ser el resultado de la ruptura de una luna interior a los anillos similar a Pan (la luna más interna de Saturno, con un diámetro de 32 kilómetros) ésta fue hecha pedazos por un cometa o un meteorito, concluyó el equipo. El equipo calculó la masa de las microlunas no observadas en el cinturón con diámetros mayores de 50 pies (15.24 metros) para conseguir calcular el tamaño estimado de la luna responsable de la creación del cinturón.

El hallazgo apoya la teoría de que los anillos de Saturno, inicialmente, fueron creados en una "cascada de colisiones" de desechos de anillo iniciada por la catastrófica ruptura de una luna incluso mayor en el sistema de Saturno propuesta por los científicos planetarios del CU-Boulder Larry Esposito y Joshua Colwell en 1987. Las microlunas en el recientemente descubierto cinturón pueden haber sido formadas después de que los anillos de Saturno ya estuvieran en su lugar, lo que los científicos planetarios especulan podría haber ocurrido hace cientos o incluso miles de millones de años.

"Parece improbable que los microlunas sean restos de un único evento catastrófico que dió lugar al sistema de anillos entero, ya que en este caso resultaría una distribución uniforme", escribieron en Nature los investigadores. "En lugar de eso, el cinturón de microlunas es compatible con un cuerpo reciente que orbita el anillo A".

Esposito, que no estuvo implicado en el estudio, comentó que los helicoides "muestran una llamativa demostración de los persistentes efectos de la gravedad de estas pequeñas, incrustadas microlunas ". Esposito es el científico principal del espectrógrafo de imágenes ultravioleta de la misión Cassini de la NASA diseñado y construido en el LASP.

Sremcevic dijo que el descubrimiento del cinturón de microlunas es otra pieza del puzzle respecto a la formación y evolución de los anillos de Saturno. "Creemos que futuros estudios sobre la evolución de los anillos necesitarán incorporar los hallazgos e implicaciones de este estudio".

Fuente: Sondas Espaciales

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Rhea, la luna de Saturno, también puede tener anillos

La nave Cassini de la NASA ha encontrado pruebas de materiales orbitando alrededor de Rhea, la segunda luna más grande de Saturno.

La nave Cassini de la NASA ha encontrado pruebas de materiales orbitando alrededor de Rhea, la segunda luna más grande de Saturno. Esta es la primera vez que se han encontrado anillos alrededor de una luna.

Composición artística de la nave Cassini

Un amplio disco de polvo y al menos un anillo parecen haber sido detectados por un conjunto de seis instrumentos de Cassini específicamente diseñados para estudiar las atmósferas y partículas alrededor de Saturno y sus lunas.

“Hasta ahora, sólo se conocía que hubiese anillos alrededor de planetas, pero ahora Rhea parece tener algunos lazos familiares con su anillado padre Saturno”, dijo Geraint Jones, científico de Cassini, y autor principal del artículo que aparece en el ejemplar del 7 de marzo de la revista Science. Jones comenzó este trabajo mientras estaba en el Instituto Max Planck para Investigación de Sistema Solar en Katlenburg-Lindau, Alemania, y que ahora se encuentra en el Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard del University College en Londres.

Rhea tiene aproximadamente 1500 kilómetros de diámetro. El disco de restos parece medir varios kilómetros de punta a punta. Las partículas que forman en disco cualquier anillo incrustado probablemente varía en tamaño desde pequeños guijarros a pedruscos. Una nube de polvo adicional puede extenderse hasta más de 4500 kilómetros desde el centro de la luna, casi ocho veces el radio de Rhea.

“Al igual que encontrar planetas alrededor de otras estrellas, y lunas alrededor de asteroides, estos hallazgos abren un nuevo campo de anillos alrededor de lunas”, dijo Norbert Krupp, científicos del Instrumento de Cámara Magnetosférica de Cassinidel Instituto Max Planck para Investigación del Sistema Solar.

Desde su descubrimiento, los científicos de Cassini han llevado a cabo simulaciones numéricas para determinar si Rhea puede mantener anillos. Los modelos demuestran que el campo gravitatorio de Rhea, en combinación con su órbita alrededor de Saturno, podría permitir que se formasen anillos y se mantuviesen en esa posición mucho tiempo.

El descubrimiento fue el resultado de un sobrevuelo cercano de Cassini sobre Rhea en noviembre de 2005, cuando los instrumentos a bordo de la nave observaron el entorno alrededor de la luna. Tres instrumentos muestrearon directamente el polvo. La existencia de algunos restos era esperada debido a la lluvia de polvo constante que impacta en las lunas de Saturno, incluyendo a Rhea, golpeando a las partículas al espacio de alrededor. Otros observaciones de los instrumentos demostraron cómo la luna interactuaba con la magnetosfera de Saturno, y descartaba la posibilidad de atmósfera.

Las pruebas de un disco de restos además de esta tenue nube de polvo provino de una caída gradual en ambos lados de Rhea en el número de electrones detectados por dos de los instrumentos de Cassini. El material cercano a Rhea parecía estar escudando a Cassini de la usual lluvia de electrones. El Instrumento de Cámara Magnetosférica de Cassini también detectó importantes pero breves caídas en los electrones a ambos lados de la luna, sugiriendo la presencia de anillos dentro del disco de restos. Los anillos de Urano se encontraron de una forma parecida, gracias al Observatorio Aéreo Kuiper de la NASA en 1977, cuando la luz de una estrella parpadeó y pasó tras los anillos de Urano.

“Ver casi las mismas señales en ambos lados de Rhea fue decisivo”, añade Jones. “Tras descartar muchas otras posibilidades, dijimos que lo más probable es que fuesen anillos. Nadie se esperaba anillos alrededor de una luna”.

Una posible explicación para estos anillos es que son restos de un asteroide o colisión entre cometas en el pasado distante de Rhea. Tal colisión podría haber lanzado grandes cantidades de partículas sólidas y gaseosas alrededor de Rhea. Una vez que se disipó el gas, todo lo que quedó fueron los anillos de partículas. Otras lunas de Saturno, tales como Mimas, muestran pruebas de colisiones catastróficas que casi destrizan la luna.

“La diversidad de nuestro Sistema Solar nunca deja de sorprendernos”, dijo Candy Hansen, coautora y científico de Cassini en el Espectrógrafo de Cámara Ultravioleta en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. El JPL gestiona Cassini para la NASA. “Hace muchos años pensábamos que Saturno era el único planeta con anillos. Ahora puede que tengamos una luna de Saturno que es una versión en miniatura de su padre, el cual tiene una decoración mucho más elaborada”.

Estos anillos hallados hacen de Rhea un candidato principal para posteriores estudios. Las observaciones iniciales del equipo de cámara cuando Rhea estaba cerca del Sol en el cielo no detectaron polvo alrededor de la remota luna. Se planean posteriores observaciones para buscar partículas mayores.

Fuente: Ciencia Kanija

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Cassini registra una salvaje tormenta en Saturno

 La tormenta eléctrica más larga observada continuamente por Cassini.

Mientras que una potente tormenta eléctrica asola Saturno con rayos 10 000 veces más potentes que lo que se dan en la Tierra, la sonda Cassini continúa su observación de cinco meses de drásticos eventos.

Los científicos de la misión Cassini-Huygens de la NASA han estado rastreando el la tormenta visiblemente brillante y generadora de rayos – la tormenta eléctrica más larga observada continuamente por Cassini.

Una visión en color mejorada de la tormenta de Saturno. Crédito de la imagen: NASA/JPL/Space Science Institute.

Las tormentas eléctricas de Saturno recuerdan a las tormentas terrestres, pero a una escala mucho mayor. Las tormentas de Saturno tienen diámetros de varios miles de kilómetros, y las señales de radio producidas por sus rayos son miles de veces más potentes que las producidas por las tormentas terrestres.

Hay imágenes en color de la tormenta disponibles en: http://saturn.jpl.nasa.gov y http://www.nasa.gov/cassini y http://ciclops.org .

Los destellos brillantes en la persistente tormenta producen ondas de radio llamadas descargas electrostáticas de Saturno, los cuales fueron detectados por primera vez por los instrumentos científicos de ondas de plasma y radio el 27 de noviembre de 2007. Las cámaras de Cassini monitorizaron la posición y apariencia de la tormenta, por primera vez observándola durante la semana siguiente, el 6 de diciembre.

“Los estallidos de radio electrostático han aumentado y disminuido en intensidad durante los últimos cinco meses”, dijo Georg Fischer, asociado con el equipo de ondas de plasma y radio en la Universidad de Iowa en Iowa City. “Vimos tormentas similares en 2004 y 2006 que cada una duró aproximadamente un mes, pero esta tormenta está durando más por mucho. Y apareció cuando llevábamos casi dos años en los que no detectamos ninguna actividad de tormenta eléctrica en Saturno”.

La nueva tormenta está situada en el hemisferio sur de Saturno – en una región apodada “El Corredor de las Tormentas” por los científicos de la misión – donde se observaron las tormentas de rayos anteriormente por Cassini. “Para ver la tormenta, las cámaras tienen que estar observando el lugar adecuado en el momento preciso, y siempre que nuestras cámaras vieron la tormenta, el estallido de radio estaba allí”, dijo Ulyana Dyudina, asociada al equipo de imágenes de Cassini en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena, California.

El instrumento de ondas de plasma y radio de Cassini detecta la tormenta cada vez que rota en su campo de visión, lo cual sucede cada 10 horas y 40 minutos, la longitud aproximada del día de Saturno. Cada pocos segundos la tormenta emite un pulso de radio que dura aproximadamente una décima de segundo, lo cual es típico de los rayos y otras descargas eléctricas. Estas ondas de radio se detectan incluso cuando la tormenta está sobre el horizonte vista desde Cassini, un resultado de la curvatura de las ondas de radio por parte de la atmósfera del planeta.

Los astrónomos aficionados han seguido el rastro de la tormenta a lo largo de sus cinco meses de vida. “Dado que la cámara de Cassini no puede rastrear la tormenta cada día, los datos de los aficionados son incalculables”, dijo Fischer. “Estoy en contacto continuo con astrónomos de todo el mundo”.

La duradera tormenta probablemente proporcionará información sobre los procesos de alimentación de la intensa actividad de rayos en Saturno. Los científicos de Cassini continuarán monitorizando El Corredor de las Tormentas cuando cambie la estación, llevando la llegada del otoño al hemisferio sur del planeta.

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Autor: Carolina Martinez / Preston Dyches
Fecha Original: 29 de abril de 2008
Enlace Original

Fuente: Ciencia Kanija

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Nuevas y atrevidas misiones planeadas para Júpiter y Saturno

La NASA y la ESA quieren mandar dos nuevas misiones, la primera a Júpiter, y la segunda a Saturno. Por Tarig Malik

Crédito: NASA

La NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) están sacando adelante sus propuestas de mandar ambiciosas misiones a explorar Júpiter, Saturno, y las numerosas lunas que hay alrededor de ambos planetas, según anunciaron las dos agencias espaciales el miércoles.

Ambas misiones incluyen mandar varias naves a los sistemas de Júpiter y Saturno para explorar los gigantes gaseosos y sus satélites únicos, como la luna de Júpiter cubierta por hielo Europa, y la misteriosa luna de Saturno Titán.

La primera misión que despegue será la dirigida a Júpiter. La misión, llamada Europa Jupiter System Mission, mandará dos naves que orbiten y estudien el planeta y sus grandes lunas Ío, Europa, Ganimedes y Calisto, con un nivel de detalle sin precedentes, según dijeron los portavoces de la NASA.

La NASA construirá un orbitador, el Júpiter Europa, mientras que la ESA proporcionará el otro, el Júpiter Ganimedes. La nave se lanzará el 2020 desde diferentes puertos espaciales, con la intención de que alcance Júpiter el 2026 y de que pase tres años estudiando el planeta y sus lunas.

“Con la decisión, todas las partes implicadas ganan”, dijo Ed Weiler, administrador adjunto de las misiones científicas de la NASA en la sede de la agencia en Washington D.C. “Aunque se ha elegido que la misión al sistema joviano se lance en un primer vuelo, la misión al sistema de Saturno sigue siendo claramente una de las principales prioridades para la comunidad científica”.

Igual que la propuesta misión a Júpiter, la expedición a Saturno estará también integrada por naves de la NASA y europeas.

El buque insignia de la misión, llamada Titan Saturn System Mission, incluirá un orbitador construido por la NASA para estudiar Saturno y sus lunas, así como un aterrizador europeo y un globo de exploración, para continuar la investigación de la luna cubierta por nubes Titán. La luna Encélado, que tiene géisers que lanzan hielo, también es uno de los objetivos principales de la misión.

Se deben superar muchas dificultades técnicas antes de que se pueda lanzar la expedición a Saturno, y se requerirán más estudios y desarrollo de la tecnología antes de que la misión pueda avanzar, dijeron los portavoces de la NASA.

Mientras tanto, la nave Cassini, dirigida por la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana, se encuentra actualmente en órbita alrededor de Saturno, desde donde ha estado estudiando el planeta y sus muchas lunas desde que llegó, en junio de 2004. La nave de aterrizaje Huygens, de construcción europea, llegó con éxito a la superficie de Titán en enero de 2005.

Los encargados de la misión pretenden alargar el vuelo de Cassini 7 años más de lo previsto, hasta el 2017.

“Este esfuerzo compartido es un nuevo y maravilloso desafío de exploración, y será un hito en la ciencia planetaria del siglo XXI”, dijo David Southwood, director del programa científico y de exploración robótica de la ESA. “De lo que estoy especialmente seguro es de que la cooperación a través del Atlántico que hemos tenido hasta ahora y tendremos en el futuro, entre América y Europa, la NASA y la ESA, y en nuestras respectivas comunidades científicas, está absolutamente bien. Pongámonos a trabajar”.

Traducido para Astroseti por Claudia Rodríguez Ruiz

Enlace: http://www.space.com/news/090218-nasa-esa-outer-planet-missions.html

Vía Astroseti

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Descubierto el misterio de las lunas de Saturno

Su reciente nacimiento en los anillos puede explicar por qué las lunas no fueron pulverizadas por cometas.

Durante décadas, los investigadores han quedado desconcertados por el origen de las lunas bebé de Saturno. De acuerdo con los modelos convencionales, estas lunas son tan pequeñas que las colisiones con los cometas deberían haberlas hecho pedazos hace tiempo. Ahora, un grupo de investigadores de Francia y Gran Bretaña creen que tienen la respuesta : está en los helados anillos del planeta.

La teoría aceptada dice que los planetas gigantes, y sus lunas, fueron lentamente acretados del ‘disco proroplanetario’ gaseoso alrededor del Sol de hace unos 4500 millones de años. Aunque las lunas bebé de Saturno nunca encajaron bien en esta descripción. Con menos de 50 kilómetros de diámetro, deberían haber sido destruidas  por los cometas en ese periodo. Y con el tiempo, las lunas tenderían a alejarse de los planetas a los que orbitan, como sucede con la Luna, que se aleja de la Tierra. Pero las lunas de Saturno están en una órbita tan cercana que tendrían que haberse formado virtualmente dentro del planeta gigante.

Hace unos seis años, la nave Cassini captó imágenes que apuntaban a un origen alternativo. Navegando a través de los anillos exteriores de Saturno, encontró bloques de hielo de hasta 100 metros de diámetro, diez veces mayores que el resto de partículas heladas de los anillos. Para algunos investigadores, el descubrimiento llevó a otro intrigante hecho: que las lunas y los anillos compartían una composición del hielo más puro del Sistema Solar. “Cuando unes todo esto, tienes el extraño sentimiento de que algo está pasando en el borde exterior de los anillos”, dice Sébastien Charnoz de la Universidad París Diderot, que estuvo implicado en la última investigación.

Charnoz y sus colegas, que tienen su sede en París y la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, creen que las lunas bebé se formaron a partir de bloques de hielo más pequeños que se unieron en las afueras de los anillos principales. Este proceso, según creen, podría haber tenido lugar más recientemente de lo que se piensa – tal vez sólo hace 10 millones de años — después de que las lunas migraran hacia el exterior. Para demostrarlo, no obstante, normalmente se requeriría un modelo numérico que empiece con la formación del Sistema Solar y rastree la órbita de cada luna desde entonces – del billón que hay.

Preocupación por la edad

Sin ordenadores capaces de realizar un cálculo tan enorme, el grupo de Charnoz creó un modelo simplificado de la dinámica lunar y redujo el anillo a una dimensión. Una vez lo comprobaron reproduciendo la formación de nuestra propia Luna, lo aplicaron a Saturno. Su modelo demuestra que el anillo A principal, que está a unos 120 000 kilómetros del centro de Saturno y tiene unos 15 000 kilómetros de anchura, alimenta de material a la región vacía justo fuera. Aquí el material puede acumularse en lunas bebé. Cuanto más grande se hace la luna, más fuerzas gravitatorias de marea de Saturno la empujan hacia fuera (ver video).

El modelo no sólo revela por qué la mayor luna es la más alejada, sino también el posible origen del misterioso anillo F, una polvorienta región fuera del anillo A en la cual residen actualmente las lunas bebé. De acuerdo con el grupo de Charnoz, las lunas habrían generado el polvo del anillo F a través de colisiones entre sí. El estudio del grupo se publica en Nature hoy¹.

Heikki Salo, científico planetario de la Universidad de Oulu en Finlandia, reconoce que la explicación de la formación de lunas por parte del modelo es “muy bonita”. Pero no está seguro de si ayuda a abordar la pregunta más amplia y antigua de la edad de los anillos principales A y B de Saturno. Es posible que se formaran en los pasados 100 millones de años aproximadamente, tal vez procedentes de un gran cometa que impactó con Saturno, pero parece improbable que tal cuerpo pudiese aventurarse tan cerca en el pasado reciente. Una explicación más probable es que se formaron hace miles de millones de años en el disco protoplanetario — pero en ese caso estarían más sucios por los numerosos impactos de meteoroides.

Salo señala que el modelo del grupo de Charnoz no descarta la posibilidad de que los anillos sean más viejos, y que un “reciclado” de materia pueda explicar sus prístinas condiciones. “El origen de los anillos, por tanto, podría trasladarse a un marco temporal más probable, tal como la era del Bombardeo Pesado Tardío hace 4000 millones de años”, comenta.

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Referencias: 1. Charnoz, S., Salmon, J. & Crida, A. Nature 465, 752-754 (2010).

Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 9 de junio de 2010
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Vía: Ciencia Kanija

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