5 de octubre de 2009
P. Schenk, LPI
Nuevos mapas globales en colores revelan patrones provocativos en las superficies de los cinco grandes satélites helados más internos de Saturno: Mimas, Encelado, Tetis, Dione y Rea. Estos nuevos mapas se presentan el 5 de octubre de 2009, en un informe del Dr. Paul Schenk, del Instituto Lunar y Planetario, de Houston, en la reunión de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana (AAS), en Puerto Rico. Los nuevos mapas revelan los complejos patrones globales de colores en cada uno de estos satélites, incluidas las asimetrías de color en cuatro de ellos y las bandas ecuatoriales en tres. Los modelos indican que las partículas dentro del sistema de Saturno tienen efectos significativos sobre la superficie de estos cuerpos helados. Estos nuevos mapas, en última instancia, proporcionan nuevas restricciones sobre la dinámica de partículas y granos dentro del sistema de Saturno, incluyendo el impacto aparente de material del anillo directamente sobre la superficie de Rea.
Estos nuevos mapas representan el primer mapeo completo de colores de todos los satélites naturales helados de tamaño mediano de Saturno. Fueron creados por el Dr. Schenk, a partir de imágenes adquiridas por el instrumento de imágenes de estado sólido de Cassini, durante los primeros 4 años de la misión y tienen resoluciones entre 400 y 750 metros. Estos mapas cubren el rango espectral entre el infrarrojo y el ultravioleta, que está más allá del alcance de la vista humana, y muestran patrones diferentes en cada satélite. El Dr. Schenk ha estado trabajando con un equipo de investigadores de todo el país, incluyendo a Robert Johnson, de la Universidad de Virginia, William McKinnon de la Universidad Washington, en Saint Louis, Chris Paranicas del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Maryland, Doug Hamilton de la Universidad de Maryland, y Mark Showalter, del Centro de Investigación Ames, de la NASA, en California, para determinar el origen de estos patrones de colores.
Algunos de los patrones observados en estos nuevos mapas fueron vistos por primera vez por la sonda Voyager, hace casi 30 años, pero hay también varias sorpresas. Los patrones más notables se revelan cuando se comparan los colores dividiendo el brillo del mapa en el infrarrojo (IR) por el brillo en el ultravioleta (UV). Estos mapas de la razón IR / UV, proporcionan una medida del llamado enrojecimiento de la superficie, definido por la mayor absorción a menores longitudes de onda. Los mapas muestran que, a excepción de Mimas, todos los satélites interiores tienen intensa razón IR / UV (es decir que son más rojos) en sus hemisferios posteriores. Este enrojecimiento es más fuerte en el centro del hemisferio posterior y también es visto por el instrumento VIMS de Cassini. Sin embargo, una asimetría similar, aunque más débil, está también centrada en el hemisferio anterior. Este enrojecimiento simultáneo hacia los centros de ambos hemisferios, anterior y posterior, es difícil de explicar porque la mayoría de los procesos de impacto asociados con el clima superficial favorecen a un hemisferio o al otro. Las explicaciones potenciales que están siendo investigadas incluyen el bombardeo por parte de granos del anillo E en el hemisferio anterior a medida que los satélites superan a esos granos en su órbita, y la radiación por parte de partículas cargadas. Este último puede favorecer a los hemisferios posteriores, que son fuertemente bombardeados por el plasma frío o a los hemisferios anteriores, que son preferentemente afectados por electrones con energía mayor que 1 MeV. Una sorpresa es que el patrón de Encelado está desplazado unos 20 grados al oeste. El origen de este desplazamiento no está claro, pero podría relacionarse con re-impactos del material del penacho.
Una curiosidad de las observaciones de la Voyager fue la banda ecuatorial oscura con forma de lente que atraviesa frontalmente a Tetis. Esta característica es muy prominente en los nuevos mapas de colores de la Cassini como una característica oscura en IR y brillante en UV. Un descubrimiento inesperado es que el largo tiempo desatendido Mimas también tiene una banda ecuatorial prominente en forma de lente de unos 175 kilómetros de ancho que se extiende también por su lado anterior. En Mimas, esta banda es brillante en el ultravioleta, lo que puede explicar por qué Voyager no lo vio. Sabiendo ahora que hay dos de estas características tenemos una pista importante de que éste es un fenómeno que no se limita a Tetis. El origen de estas bandas también se está estudiando, pero se prevé que el impacto de electrones de alta energía produce características muy similares en el lado frontal de Mimas y Tetis y en menor medida en Dione y Rea. Un proceso similar ha sido investigado para Europa, el satélite de Júpiter, donde las mismas partículas energéticas impactan preferiblemente el hemisferio posterior.
Otra sorpresa fue el descubrimiento de una banda muy estrecha y recta de radiación UV discreta brillante muy cerca (a menos de 2 grados) del ecuador de Rea. Estas características se resuelven con mayor poder de resolución, como manchas azuladas que forman una cadena muy estrecha de sólo unos pocos kilómetros de ancho a través del centro del hemisferio anterior de Rea. Estas características no se ven en ningún otro satélite helado de Saturno. La ausencia de tectónica en asociación con estas aglomeraciones y la proximidad al ecuador apunta al impacto de los residuos del sistema de anillo de polvo de Rea, un sistema que fue propuesto por primera vez por Jones et al., en Science, en 2008.
Los patrones de color que se observan en los cinco satélites helados interiores de Saturno revelan una gran cantidad de fenómenos, incluyendo el posible impacto de material del anillo (ya sea desde el difuso anillo E o del propio anillo de polvo alrededor de Rea), así como el ambiente de partículas cargadas que rodea a Saturno. El trabajo continúa poniendo a prueba estas hipótesis y tal vez algunas ideas nuevas. Estos nuevos mapas serán muy importantes en la limitación de la dinámica de partículas en el sistema de Saturno, en la medida en que la misión Cassini continúa. Es necesario seguir trabajando en la integración de los mapas con las observaciones adquiridas por los instrumentos de campos y las partículas de la Cassini, así como otros instrumentos de teledetección a medida que van pasando por estos satélites. Imágenes en colores de mayor resolución pueden dar una idea de la naturaleza de las partículas que golpean estos satélites, incluyendo a Rea.
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Etiquetas: satélites naturales, Saturno, sonda saturno
