NASA/ JPL

Convirtiendo el sueño de una noche de verano en realidad, la nave espacial Cassini, de la NASA, comienza su nueva extensión de misión: la misión Solsticio de Cassini. Esta extensión le tomará a Cassini desde unos pocos meses pasado el solsticio de verano del hemisferio norte de Saturno hasta septiembre de 2017. Esto permitirá a los científicos estudiar los cambios estacionales y otros cambios de clima a largo plazo sobre Saturno y sus satélites.

Cassini había llegado justo después del solsticio de invierno del hemisferio norte de Saturno, en 2004, y la extensión continúa unos meses más allá del solsticio de verano del norte, en mayo de 2017. Esto permitirá a los científicos estudiar un ciclo estacional completo en Saturno que nunca ha sido estudiado con este nivel de detalle.

Cassini ha revelado una abundancia de descubrimientos científicos desde su lanzamiento en 1997, incluidas características previamente desconocidas de un mundo similar a la Tierra: el satélite Titán de Saturno, y la nube de vapor de agua y partículas orgánicas surgiendo desde otro satélite: Encélado.

La misión Solsticio de Cassini permitirá el estudio continuo de estos mundos intrigantes. También permitirá a los científicos continuar las observaciones de los anillos de Saturno y la burbuja magnética alrededor del planeta, conocida como magnetosfera. Cerca del final de la misión, la nave espacial hará inmersiones repetidas entre Saturno y sus anillos para obtener un conocimiento profundo de los gases del gigante. Durante estas inmersiones, la nave espacial estudiará la estructura interna de Saturno, sus fluctuaciones magnéticas y la masa del anillo.

Cassini entró en órbita alrededor de Saturno en 2004. Los administradores de la misión habían planeado originalmente una gira de cuatro años por el sistema de Saturno. En 2008, Cassini recibió una extensión de misión hasta septiembre de 2010 para sondear el planeta y sus satélites durante el equinoccio, cuando el Sol está directamente sobre el Ecuador. El equinoccio, ocurrido en agosto de 2009, marcó el cambio al otoño austral y la primavera boreal. La segunda prórroga de la misión, llamada misión Solsticio de Cassini, fue anunciada a principios de este año.

“Después de casi siete años de viaje y seis años en órbita a Saturno, esta nave espacial aún tiene para largo”, dijo Bob Mitchell, director del programa Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California. “Con siete años más por delante, la producción científica será tan emocionante como la que hemos visto hasta ahora”.

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NASA/ JPL/ Space Science Institute

La nave espacial Cassini, de la NASA, irá a la caza de las marcas de calor en las “rayas de tigre”, en la sombría región polar sur de Encelado, el satélite natural de Saturno, el viernes, 13 de agosto de 2010. El máximo acercamiento colocará a la nave a unos 2.500 kilómetros de la superficie de Encelado.

Las rayas de tigre que, en realidad, son fisuras gigantes que arrojan chorros de vapor de agua y  partículas orgánicas al espacio a cientos de kilómetros, son difíciles de ver en el espectro de luz visible porque el invierno está empezando a oscurecer el hemisferio sur de Encelado. Cassini, sin embargo, tiene su propia versión de “anteojos de visión nocturna”: el instrumento espectrómetro infrarrojo compuesto, que puede realizar un seguimiento del calor incluso cuando la luz visible es baja. El instrumento mapeará las temperaturas en las fracturas transversales entre las rayas de tigre Cairo Sulcus y Alexandria Sulcus. También explorará parte de la raya de tigre Damasco Sulcus.

El sobrevuelo relativamente alto permite que el espectrómetro infrarrojo compuesto rastree lentamente la superficie de la raya de tigre en todo el sobrevuelo. Ese tipo de cobertura es más difícil en altitudes más bajas porque la superficie pasa muy rápido.

Además, el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo recopilará datos sobre la composición de Encelado y las cámaras de imágenes tomarán fotografías.

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NASA/ JPL/ GSFC/ SWRI/ SSI

Nuevas imágenes publicadas tomadas durante el sobrevuelo de noviembre de 2009, al satélite natural helado de Saturno, Encelado,  por la nave espacial Cassini, de la NASA, revelan un bosque de nuevos chorros localizados en prominentes fracturas que atraviesan la región del polo sur y que muestran, además, el mapa de temperatura más detallado a la fecha, de una fractura.

Las nuevas imágenes captadas por los equipos del subsistema de imágenes científicas y del espectrómetro compuesto infrarrojo también incluyen las mejores imágenes en 3D obtenidas de una “raya de tigre”, una fisura que expulsa partículas de hielo, vapor de agua y compuestos orgánicos. Incluye, además, vistas de regiones que no habían sido bien cartografiadas anteriormente en Encelado, incluyendo un área sureña con patrones de cruda tectónica circular.

“Encelado continúa asombrándonos”, señaló Bob Pappalardo, científico del proyecto Cassini, en el Laboratorio a Propulsión a Reacción, de la NASA, en Pasadena, California. “Con cada sobrevuelo de Cassini, aprendemos más de la extrema actividad y lo que hace latir a este extraño satélite natural”.

Para las cámaras en luz visible de Cassini, el sobrevuelo realizado el 21 de noviembre de 2009 dio el último vistazo a la superficie del polo sur de Encelado antes que esta región entre en una oscuridad que durará 15 años y que, además, incluye la vista más detallada de estos chorros.

Los científicos planeaban usar este sobrevuelo para ver chorros nuevos o pequeños no vistos en imágenes anteriores. En un mosaico, los científicos contaron más de 30 géiseres individuales, incluyendo más de 20 que no habían sido visualizados anteriormente. Al menos un chorro que se mostraba prominente en imágenes previas, ahora parece ser menos poderoso.

“Este último sobrevuelo confirma lo que sospechábamos”, señaló Carolyn Porco, del equipo de imágenes con base en el Instituto de Ciencia del Espacio, en Boulder, Colorado. “El vigor de los chorros individuales puede variar con el tiempo y muchos géiseres, grandes y pequeños, están en erupción a lo largo de todas las rayas de tigre”.

Un nuevo mapa que combina datos de calor con imágenes en luz visible, revela un segmento de 40 kilómetros de la larga raya de tigre conocida como Baghdad Sulcus. El mapa ilustra la correlación, en la más alta resolución ya vista, entre las fracturas en la superficie geológicamente joven y las temperaturas anómalamente cálidas que han sido registradas en la región del polo sur. Las amplias zonas de calor, previamente detectadas por el espectrómetro infrarrojo, parecen estar confinadas a una estrecha e intensa región no más ancha que un kilómetro, a lo largo de la fractura.

En estas mediciones, los picos de temperatura, a lo largo de Baghdad Sulcus, exceden 180 Kelvin y pueden ser tan altas como 200 Kelvin. Estas temperaturas cálidas resultan del calentamiento de los flancos de la fractura por el temperado vapor de agua que propulsa a los chorros de partículas de hielo vistos por las cámaras de Cassini. Los científicos de Cassini tratarán de probar esta idea al investigar si los puntos calientes se corresponden con las fuentes de los chorros.

“Las fracturas son frías para los estándares terrestres, pero son un oasis acogedor comparado con la temperatura de 50 Kelvin, en los alrededores”, dijo John Spencer, del equipo de espectrómetro infrarrojo compuesto con base en el Instituto de Investigación del Sudoeste (SWRI), en Boulder, Colorado. “La enorme cantidad de calor que sale de las fracturas rayas de tigre puede ser suficiente para derretir el hielo subterráneo. Resultados como éste, hacen de Encelado uno de los lugares más atrayentes que podemos encontrar en el Sistema Solar”.

Algunos de los científicos de Cassini infieren que cuanto más cálidas son las temperaturas en la superficie, es más grande la posibilidad que los chorros erupcionen desde un líquido. “Si esto es verdad, Encelado es un medio ambiente subterráneo líquido, rico en substancias orgánicas, y, por ende, la zona acuífera extraterrestre más accesible conocida en el Sistema Solar”, dijo Porco.

El sobrevuelo del 21 de noviembre de 2009 fue el octavo encuentro con Encelado. La nave voló a una altura aproximada de 1600 kilómetros sobre la superficie de Encelado, a una latitud de 82 grados sur.

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NASA/ JPL/ SSI

Como la maltrecha ballena blanca Moby Dick burlándose del capitán Ahab, el satélite natural Prometeo, de Saturno, se abalanza hacia el espectador en una imagen tridimensional obtenida por la nave espacial Cassini, de la NASA.

La imagen expone la forma irregular y las cicatrices circulares de la superficie de Prometeo, apuntando a una historia violenta. Estos cráteres probablemente sean el remanente de impactos producidos hace mucho tiempo.

Prometeo es uno de los satélites naturales más interiores de Saturno. Orbita alrededor del gigante gaseoso a una distancia de unos 140.000 kilómetros y mide 86 kilómetros en su punto más ancho. Este frío y poroso mundo de hielo fue descubierto originalmente en las imágenes tomadas por la nave espacial Voyager 1, de la NASA, en 1980.

La cámara de ángulo estrecho de Cassini capturó dos imágenes en blanco y negro de Prometeo, el 26 de diciembre de 2009, y el equipo de visualización combinó las imágenes para hacer esta nueva vista estereoscópica. Se ve diferente de la imagen “tipo huevo frito” obtenida el 27 de enero, porque ese punto de vista muestra uno de los extremos cortos de Prometeo, con forma irregular. En esta imagen 3-D, el Sol ilumina a Prometeo en un ángulo diferente, lo que hace visible su cuerpo alargado.

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NASA

Algunos de los ‘principales ingredientes para la vida’ están presentes en uno de los satélites naturales de Saturno, de acuerdo con científicos del University College de Londres (UCL).

Un equipo del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard (MSSL) que trabaja en la misión Cassini-Huygens ha encontrado iones de agua cargados negativamente en el penacho de hielo de Encelado.

Su análisis de datos recopilados durante los pasos a través del penacho, en 2008, proporciona pruebas de la presencia de agua líquida.

El espectrómetro de plasma de la nave, usado para recopilar estos datos, también encontró otras especies de iones cargados negativamente incluyendo hidrocarburos.

El Profesor Andrew Coates del MSSL, autor principal de un artículo sobre el último descubrimiento, dijo: “Aunque no es una sorpresa que haya agua, estos iones de vida corta son una prueba extra del agua del subsuelo y donde hay agua, carbono y energía, están presentes algunos de los principales ingredientes para la vida. La sorpresa para nosotros llegó al mirar la masa de los iones. Había varios picos en el espectro, y cuando se analizaron vimos el efecto de las moléculas de agua uniéndose una tras otra”.

Encelado se une a la Tierra, Titán y los cometas como los lugares que se sabe que tienen iones cargados negativamente dentro del Sistema Solar. Los iones negativos de oxígeno se descubrieron en la ionosfera de la Tierra en los inicios de la era espacial. En la superficie de la Tierra, los iones negativos de agua están presentes allí donde hay movimiento de agua líquida, tales como cataratas o lugares donde rompen las olas oceánicas.

El espectrómetro de plasma mide la densidad, velocidad de flujo y temperatura de los iones y electrones que entran en el instrumento. Pero desde el descubrimiento del penacho de hielo de agua de Encelado, el instrumento también ha tenido éxito al captar y analizar muestras de materiales en los chorros.

Al principio de su misión, Cassini-Huygens descubrió el penacho del que manan vapor de agua y partículas de hielo sobre Encelado. Desde entonces, los científicos han encontrado que estos productos acuosos predominan en el entorno magnético de Saturno y crean el enorme anillo E de Saturno.

En Titán, el mismo instrumento detectó iones de hidrocarburos negativos extremadamente grandes con masas de hasta 13.800 veces la del hidrógeno. El Dr. Coates y sus colegas creen que los iones grandes son la fuente de la bruma que bloquea de la visión la mayor parte de la superficie de Titán.

Los nuevos hallazgos se añaden al creciente conocimiento de los astrónomos sobre la química detallada del penacho de Encelado y la atmósfera de Titán, dando una nueva comprensión de ambientes más allá de la Tierra donde podrían existir entornos prebióticos o que soporten vida.

El Profesor Keith Mason, Director Ejecutivo del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC), que financia la implicación del Reino Unido en Cassini-Huygens, dijo: “Esta medida de iones de agua en el penacho de Encelado es increíblemente emocionante y nos proporciona una mayor esperanza de encontrar agua, y tal vez incluso vida, en este lejano satélite helado”.

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NASA/ JPL/ SSI

La NASA extenderá la misión internacional Cassini-Huygens, que explora Saturno y sus satélites naturales, hasta el año 2017. El presupuesto de esta Agencia del año fiscal 2011 dará un apoyo de 60 millones de dólares por año para continuar el estudio de este planeta anillado.

“Ésta es una misión que nunca para de proveernos resultados científicos sorprendentes y muestra a nuestros ojos vistas nuevas”, señala Jim Green, de la División Científica Planetaria de la NASA, en las oficinas centrales de Washington. “La histórica viajera ha realizado descubrimientos e imágenes que han revolucionado nuestro conocimiento de Saturno y sus satélites”.

Cassini fue lanzada en octubre de 1997 junto con la sonda Huygens, de la Agencia Espacial Europea. La nave llegó a Saturno en 2004. La sonda Huygens estaba equipada con 6 instrumentos dedicados a estudiar a Titán, el mayor satélite natural de Saturno. Los 12 Instrumentos de Cassini han enviado a la Tierra un flujo diario de datos del sistema de Saturno durante los pasados 6 años. Este proyecto tenía planeado finalizar en el año 2008, pero la misión recibió una extensión adicional de 27 meses que se cumplen en septiembre de 2010.

“La extensión representa una oportunidad única para acompañar los cambios estacionales de un planeta exterior, desde el invierno hasta el verano”, señala Bob Pappalardo, científico del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California. “Algunos de los descubrimientos más excitantes aún están por venir”.

Esta segunda extensión, llamada Misión Solsticio de Cassini, permitirá a los científicos estudiar las estaciones y otros cambios climáticos de largo plazo en el planeta y sus satélites. Cassini arribó a Saturno justamente después del solsticio de invierno en su hemisferio norte, y esta extensión continuará hasta pocos meses después de pasado el solsticio de verano en su hemisferio norte en mayo del 2017. El solsticio de verano en el norte marca el inicio del verano en el hemisferio norte y el invierno en el hemisferio sur.

Un período completo en las estaciones de Saturno jamás se había estudiado con este nivel de detalle. La Misión Solsticio está programada para realizar 155 órbitas adicionales al planeta, 54 sobrevuelos a Titán y 11 sobrevuelos al satélite helado: Encelado.

La extensión de la misión también permitirá a los científicos continuar con las observaciones de los anillos de Saturno y la burbuja magnética que rodea al planeta conocida como magnetosfera. La nave hará inmersiones repentinas entre Saturno y sus anillos para obtener un conocimiento en profundidad del gigante gaseoso. Durante estas inmersiones, la nave estudiará la estructura interna de Saturno, las fluctuaciones magnéticas y la masa de los anillos.

La misión será evaluada periódicamente para estar seguros que la nave tenga la habilidad para realizar los nuevos objetivos científicos para completar su extensión.

“La nave está haciendo todo muy bien, aún después de sufrir los efectos de la edad después de un viaje de 4.200 millones de kilómetros en su odómetro”, señala Bob Mitchell, Director principal del programa Cassini en el JPL. “Esta extensión es importante debido a que hay mucho que aprender todavía sobre Saturno. El planeta está lleno de secretos y no los muestra tan fácilmente”.

El “libro de recuerdos de viaje” de Cassini incluye más de 210 mil imágenes, información obtenida durante las 125 revoluciones alrededor de Saturno, 67 sobrevuelos a Titán y ocho sobrevuelos cercanos a Encelado. Cassini nos ha revelado detalles inesperados de los anillos del planeta, las observaciones de Titán han dado a los científicos una idea de lo que sería la Tierra antes de que se desarrollara la vida.

Los científicos tienen la esperanza de aprender de las respuestas a muchas preguntas que se han desarrollado durante el curso de la misión, incluyendo una tasa de rotación inconsistente y cómo probablemente el océano del subsuelo podría alimentar los chorros o “jets” de Encelado.

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NASA/ JPL

Dieciséis días después de la última visita al mayor satélite natural de Saturno por parte de la nave Cassini de la NASA, ésta ha regresado nuevamente para obtener otro vistazo de este satélite, cubierto de nubes. El sobrevuelo programado será el día 28 de enero de 2010 y es referido como “T-66″ en los pasillos del lugar donde se realizan las operaciones de Cassini. Este sobrevuelo colocará a Cassini a una altura aproximada de 7.490 kilómetros sobre la superficie de Titán, en el momento del mayor acercamiento.

Si bien este acercamiento pone a Cassini por encima de los 6400 kilómetros de la superficie de Titán que se obtuvieron en el sobrevuelo del 12 de enero de 2010, no debe considerarse de menor valor científico. En cambio, este encuentro a una gran altitud dará oportunidad para que algunos instrumentos de la nave puedan tener otra perspectiva única de este mundo crepuscular. Durante T-66, el Subsistema Científico de Imágenes realizará observaciones de alta resolución durante y después de este acercamiento, cubriendo territorio desde altas latitudes del hemisferio sur hasta las cercanías del ecuador en Adiri.

El Espectrómetro de Mapeo Infrarrojo y Visual tendrá oportunidad de ver una ocultación estelar (una ocultación estelar ocurre cuando un cuerpo se interpone -en este caso Titán- y bloquea la luz de una estrella). La ocultación estelar del 28 de enero de 2010 permitirá, al equipo científico de Cassini, obtener, en forma más precisa, la composición y las propiedades espectrales de la atmósfera de Titán.

Si bien a este sobrevuelo se lo ha denominado “T66″, cambios orbitales anteriores en la órbita hacen de éste el sobrevuelo 67 que tiene como objetivo Titán. T66 es el encuentro de número 22 de la Misión Solsticio de Cassini.

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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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NASA/ JPL/ SSI

Los científicos de la NASA están maravillados por la amplitud de arrugas y nubes de polvo reveladas en los anillos de Saturno durante el equinoccio del planeta, en agosto de 2009. Los científicos pensaban que los anillos eran casi totalmente planos, pero las nuevas imágenes muestran que algunos bultos recién descubiertos en los anillos son tan altos como las Montañas Rocosas. Las imágenes fueron hechas públicas por la NASA el 21 de septiembre de 2009.

“Es como ponerse unas gafas (anteojos) 3-D y ver la tercera dimensión, por primera vez”, dijo Bob Pappalardo, científico del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California. “Éste es uno de los eventos más importantes que la nave Cassini nos ha mostrado”.

El 11 de agosto, la luz solar incidió sobre los anillos de Saturno exactamente de canto, realizando un truco de magia celestial haciéndolos desaparecer. El espectáculo tiene lugar dos veces durante cada órbita que Saturno completa alrededor del Sol, lo que toma aproximadamente 10.759 días de la Tierra, o alrededor de 29,7 años terrestres. La Tierra experimenta un fenómeno  similar dos veces al año y el próximo equinoccio de primavera austral y de otoño boreal se producirá el 22 de septiembre, cuando el Sol incida directamente sobre el ecuador de la Tierra.

Durante una semana, los científicos utilizaron el orbitador Cassini para observar las partes hinchadas de los anillos de Saturno capturadas en el resplandor blanco de la iluminación de bajo ángulo. Los científicos ya conocían abultamientos verticales que salen de los anillos en un puñado de lugares, pero no podían medir directamente la altura y el ancho de las ondulaciones y lomas hasta que el equinoccio de Saturno reveló sus sombras.

“La mayor sorpresa fue ver a tantos lugares de relieve vertical por encima y por debajo de lo que de otro modo serían anillos delgados como el papel”, dijo Linda Spilker, subdirectora científico del proyecto en el JPL. “Entender lo que estamos viendo nos llevará más tiempo, pero las imágenes y los datos ayudarán a desarrollar una comprensión más completa de la edad que los anillos podrían tener y cómo están evolucionando”.

Los trozos de hielo que forman los anillos principales se extienden hasta 140.000 kilómetros del centro de Saturno, pero se pensaba que los anillos principales, conocidos como A, B , C y D, sólo tenían alrededor de 10 metros de espesor.

En las nuevas imágenes, las partículas parecen acumularse en formaciones verticales en cada uno de los anillos. Las arrugas – vistas anteriormente por Cassini que se extienden por aproximadamente 804 kilómetros en el anillo más interno D – parece que ondulan por un total de 17.000 kilómetros a través del anillo C hasta el anillo B.

Las alturas de algunos de los bultos recientemente descubiertos son comparables a las elevaciones de las Montañas Rocosas. Una cresta de partículas de hielo en los anillos, es elevada por la atracción gravitatoria del satélite natural de Saturno, Dafne, a medida que viaja atravesando el plano de los anillos y se perfila hasta una altura de unos 4 kilómetros. Es la pared vertical más alta vista dentro de los anillos.

“Pensábamos que el plano de los anillos no era más alto que un edificio moderno de dos pisos y, en cambio, nos hemos encontrado con paredes de más de 3 kilómetros de alto”, dijo Carolyn Porco, líder del equipo de imágenes de Cassini, en el Space Science Institute, de Boulder, Colorado, “¿No es esto la cosa más extravagante que podrías imaginar? Realmente es como algo de ciencia ficción”.

Además, los científicos quedaron intrigados por los rayos luminosos en dos ciclos diferentes que parecen ser nubes de polvo surgidas de las colisiones entre desechos espaciales y las pequeñas partículas de los anillos. Entender el tipo y la ubicación de estos impactos ayudará a construir mejores modelos de la contaminación y la erosión de los anillos y refinar las estimaciones de su edad. Las nubes de colisión eran más fáciles de ver bajo las condiciones de baja iluminación del equinoccio que bajo condiciones normales de iluminación.

Al mismo tiempo, Cassini estuvo tomando fotografías en luz visible de los anillos de Saturno, mientras el instrumento espectrómetro infrarrojo compuesto, CIS, tomaba la temperatura de los anillos. Durante el equinoccio, los anillos se enfrían hasta la temperatura más baja jamás registrada. El anillo se dejó caer hasta unos gélidos 43 Kelvin. El estudio de las temperaturas de los anillos durante el equinoccio ayudará a los científicos a comprender mejor las dimensiones y otras características de las partículas de los anillos.

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NASA/ Hubble

En 1918, el extraordinario mago Harri Houdini causó sensación cuando hizo desaparecer un elefante 4.500 kilogramos ante un público fascinado de más de 5.200 personas en el famoso teatro Hipódromo de Nueva York. Sin embargo, un paquidermo desaparecido no es nada en comparación con el magnífico acto de ilusionismo que llevará a cabo por el sexto planeta del Sistema Solar el 11 de agosto de 2009. Ese día, señoras y señores, jovencitos y jovencitas, niños de todas las edades, el planeta Saturno, sin la ayuda ni de Júpiter ni de Urano, hará desaparecer todo su sistema de anillos de 274.000 kilómetros.

¿Cómo un simple planeta gigante gaseoso, sin el beneficio de una varita mágica, humo y espejos, o incluso mangas, en este caso, logrará ocultar unos 35 trillones de toneladas de hielo, polvo y fragmentos de roca? Saturno, por sí mismo, no dice palabra, tal vez adhiriendo al código de ética de los magos que nunca revelan cómo se realizan sus trucos. Pero, afortunadamente para nosotros, queridos amigos, Linda Spilker, subdirectora científica de proyecto de la misión Cassini a Saturno, del Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California, no está en el gremio de los magos.

“Saturno ha estado realizando la ilusión del ‘cruce del plano del anillo’ casi cada 15 años desde que se formaron los anillos, probablemente desde hace 4.500 millones de años, por lo que, actualmente, es muy bueno para eso”, dijo Spilker. “Las herramientas de mago necesarias para realizar este truco son la luz del Sol, un planeta bamboleante y un sistema principal de anillos que puede tener casi 300.000 kilómetros de ancho, pero sólo 10 metros de espesor”.

Todos los planetas del Sistema Solar bambolean sus ejes en cierta medida. Este cambio de actitud eventualmente coloca al ecuador del planeta directamente en línea con los fotones de luz provenientes del Sol. Esto se denomina “equinoccio” y, en la Tierra, se produce cada año alrededor de 21 de marzo (equinoccio de primavera boreal y otoño austral) y el 22 de septiembre (equinoccio otoñal boreal y primaveral austral). En Saturno, esto ocurre dos veces durante su órbita en torno al Sol que se completa en 29 años de la Tierra, o sea, aproximadamente cada 15 años.

“Siempre que se produce un equinoccio en Saturno, la luz solar que llega a los delgados anillos de Saturno, incide sobre el borde del anillo, que está en el mismo plano que los rayos del Sol”, dijo Spilker. “La luz reflejada por esta banda tan estrecha es tan poca que a todos los efectos los anillos simplemente desaparecen”.

Mientras que el segundo mayor planeta del Sistema Solar ha realizado su fenómeno de anillo plano durante milenios, la audiencia para esto sólo empezó a asistir hace unos 400 años. En diciembre de 1612, Galileo Galilei estuvo estudiando Saturno y sus “dos grandes satélites” (a través de su primitivo telescopio confundió el sistema de anillos con satélites a ambos lados del planeta) durante más de dos años. Había percibido que estos “dos satélites” se volvían más y más delgados. Después que los anillos desaparecieron totalmente de su ocular, Galileo, compartió su sorpresa en una carta en la que él escribió, “No sé qué decir de un caso tan sorprendente, tan novedoso y nunca visto”.

“Galileo tenía todo el derecho a quedar perplejo por los anillos”, dijo Spilker. “Si bien sabemos cómo hace Saturno para realizar la ilusión del cruce del plano por su anillo, estamos aún fascinados y perplejos por los anillos de Saturno, y el equinoccio es un gran momento para que aprendamos más”.  Lejos de ser una pérdida, un cruce de los anillos por el plano ofrece una oportunidad única para los científicos. La luz del Sol pegando en los anillos con un ángulo de 90 grados (respecto a su eje) puede iluminar o lanzar sombras, revelando estructuras inéditas en los anillos y otras rarezas.

Pero una advertencia razonable para aquellos que armados con sus propios telescopios estén decididos a obtener un espectáculo gratis de magia celestial. Este ilusionismo del anillo cruzando el plano tendrá una audiencia de un solo espectador.

“La órbita de Saturno, lo ha llevado tan aparentemente próximo al Sol que será muy difícil de ver, incluso con el mejor de los telescopios”, dijo Spilker. “Afortunadamente, tenemos a la nave Cassini en primera fila.”

La nave espacial Cassini ha estado observando a Saturno, sus satélites naturales y sus anillos desde su órbita alrededor del planeta durante los últimos cinco años. Los instrumentos de la nave espacial han descubierto nuevos anillos, nuevos satélites, y cambiaron nuestra forma de ver al sistema de anillos de Saturno. Alrededor del equinoccio, el instrumento térmico de Cassini se encargará de medir la temperatura de ambos lados de los anillos a medida que el Sol se ponga para ver cómo se enfrían los anillos, durante este cambio de estación. Las cámaras de la nave espacial están buscando características topográficas en los anillos, como diminutos satélites naturales y posibles deformaciones en el anillo, que sólo sean visibles en el equinoccio, mientras que los instrumentos de infrarrojo cercano y de ultravioleta estarán en búsqueda de indicios de cambios estacionales en el planeta.

“La ventaja es que no estamos seguros de qué vamos a encontrar”, dijo Spilker. “Como todo gran mago, Saturno no deja de impresionar”.

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