jueves, 10 de noviembre de 2016

Lunas pastoras, donde mandan las pequeñas #Pirulo Cósmico #noticias


Poco conocidas por el gran público, he de reconocer que nuestras pequeñas protagonistas de hoy son una de mis debilidades. Les invito a acompañarme en este gran paseo por nuestro sistema solar exterior y así saber un poco más de las lunas pastoras.

Lunas pastoras de Saturno... 

En los helados dominios del imponente Saturno, las lunas más pequeñas se convierten en indudables protagonistas y acaparan toda nuestra atención a medida que nos vamos acercando a sus espectaculares anillos. Estos anillos están formados por miles de millones de pequeños fragmentos (sus tamaños van desde unos pocos cm hasta el tamaño de una casa) de hielo, polvo y rocas que alcanzan una anchura de unos 275000 km (casi las 3/4 partes de la distancia Tierra-Luna), aunque su espesor es de apenas una decena de metros (ni siquiera las hojas de afeitar son tan afiladas en comparación). 

_MG_5509-2-2.jpg
El gigantesco Saturno (120000 km de diámetro) luce orgulloso su espectacular sistema de anillos. Se aprecian algunas de las divisiones de los anillos en esta espectacular toma de la sonda Cassini. NASA/JPL/Space Science Institute 

Acerquémonos un poco más, a lomos de la sorprendente sonda Cassini, a unos pocos miles de kilómetros ¿Las ven ahora? Son algo esquivas y juguetonas, por lo que tendremos que aguzar bien la vista… Observen detenidamente las franjas vacías entre los anillos, las conocidas como divisiones: Cassini (4800 km de ancho y visible desde la Tierra con un telescopio de aficionado), Encke (325 km de ancho), Keeler (42 km de ancho) ¿qué puede haberlas producido? 

7380_PIA20486_4-web.jpg
Es más que evidente el hueco de la división Cassini, formado por efectos de resonancia orbital e interacción gravitatoria de Mimas: por cada 2 órbitas que describen las partículas que se encuentran en esta división, Mimas da 1 órbita y las va empujando, dejando este hueco. Esta imagen fue tomada desde más de 2'7 millones de km, en marzo de 2016. NASA/JPL/Space Science Institute 

Veamos más de cerca… ¡Un momento! ¿Lo han visto? ¿Ese minúsculo puntito brillante que se recorta nítidamente contra el negro profundo del espacio? 

7898_18817_1.jpg
¡Hola! ¿Qué tenemos aquí? NASA/JPL/Space Science Institute 

¡Hemos cazado una!
7383_PIA20490_full.jpg
Pan, deslizándose grácilmente a lo largo de la división Encke. Imagen tomada desde 373000 km de distancia por la sonda Cassini el 3 de abril de 2016. NASA/JPL/Space Science Institute 

Se trata de la pequeña luna Pan, de apenas 28 km de diámetro, que al trazar su órbita al gigantesco Saturno ha creado un surco en sus anillos, al que conocemos como división de Encke, de unos 325 km de anchura. 

7981_19190_1.jpg
Reunión de lunas pastoras, de izquierda a derecha: Pan (28 km), Prometeo (86 km) y Pandora (81 km, aunque parece ser que esta última no afecta demasiado al anillo F). NASA/JPL/Space Science Institute 

¡Esperen, que todavía hay más! 

5526_PIA14608.jpg
Cuando las lunas juegan. A la izquierda, la diminuta Dafne (8 km) corretea por la división Keeler, creada por ella misma mientras perturba y deforma los anillos a su paso. A la derecha, Pan (28 km) genera ondas en los anillos a medida que recorre la división Encke. NASA/JPL/Space Science Institute 

RingPeaks_Cassini_1014.jpg
Uno de los efectos más ESPECTACULARES de las lunas pastoras: elevaciones en los anillos que alcanzan los 2500 m de altura. Recuerden que los anillos tienen un espesor medio de unos 10 m… NASA/JPL/Space Science Institute 

PIA12785_modest.jpg
Más efectos sorprendentes que podemos ver en los anillos son estas estructuras radiales con forma de abanico en el anillo F. Se cree que aparte de la interacción gravitatoria de Prometeo, ciertas acumulaciones de material o bien una protoluna podrían ser la causa de estas formaciones. NASA/JPL/Space Science Institute 

7379_PIA20485_full.jpg
A pesar de la cercanía de Pandora (81 km de diámetro, en la parte inferior derecha), el 'jet' que se ve en el anillo F parece ser ocasionado por algún fragmento masivo oculto en el interior del propio anillo. NASA/JPL/Space Science Institute

6244_PIA18334.jpg
Jugando al escondite. Prometeo y Pandora aparecen casi ocultas tras los anillos. NASA/JPL/Space Science Institute

4964_PIA12622.jpg
Dafne, provocando ondulaciones y proyectando su sombra en los anillos. NASA/JPL/Space Science Institute

Además de las lunas mencionadas, tenemos más lunas pastoras en los anillos de Saturno: Atlas (40 km), Jano (178 km) y Epimeteo (115 km) dan forma al borde principal del anillo A. Es más, estas 2 últimas comparten la misma órbita, ya que se encuentran a 151422 km y 151472 km de Saturno, respectivamente. De hecho, intercambian sus posiciones cada 4 años mientras ejecutan su coreografía alrededor de Saturno y sus anillos.

PIA08170_Epimetheus_and_Janus.jpg
Jano y Epimeteo aparecen juntas en esta imagen de la Cassini, pero su cercanía en esta foto es una ilusión. En realidad estaban separadas por más de 40000 km y nunca se acercan entre sí a menos de 10000 km. NASA/JPL/Space Science Institute

Captura%2Bde%2Bpantalla%2B2016-11-10%2Ba
Cómo generan los huecos las lunas pastoras interiores a los anillos (p.e. Dafne y Pan). A medida que se va moviendo la luna, su gravedad atrae a las partículas de su camino (las que le preceden y las que le siguen), reubicándolas en los anillos exterior e interior a la propia luna. Wikipedia

… y de Júpiter 

Las lunas pastoras Metis (60 km) y Adrastea (20 km), pastorean y dan forma al anillo principal de Júpiter, que fue descubierto casualmente por la Voyager 1 al tomar una fotografía a contraluz al gigante del sistema solar en 1979, una vez lo hubo rebasado y tomaba camino hacia Saturno.

jupiterrings_galileo_1370.jpg
Júpiter a contraluz, en este caso la imagen es más reciente ya que fue tomada por la sonda Galileo. NASA/JPL

Jovian_main_ring_New_Horizons_050107_10.
Anillo de Júpiter, visto por la New Horizons. Aún más reciente es esta imagen del anillo principal de Júpiter, ya que fue tomada por la sonda New Horizons cuando viajaba a toda velocidad con destino a los fríos confines del sistema solar, hacia Plutón. Se puede apreciar en la imagen la división creada por la luna pastora Adrastea. NASA/JPL 

El caso de Urano y Neptuno

Aunque no se acerca ni de lejos a la exquisita complejidad de los anillos de Saturno, Urano posee un sistema de anillos bien definido (son unos 9 anillos en total). Fueron descubiertos en 1977, aunque hace más de 200 años William Herschel, anunció haber descubierto también unos anillos. Sin embargo, dado lo oscuros que son es poco probable que lo hubiera conseguido con los telescopios de la época. En enero de 1986 la sonda Voyager 2 descubrió a un par de lunas pastoras (Cordelia y Ofelia) asociadas al anillo Épsilon, el más brillante de todos.

Uranus_rings_and_moons.jpg
Urano con sus anillos y algunas de sus lunas, fotografiado por la sonda Voyager 2 mientras se acercaba al planeta. NASA/JPL

Ofelia-cordelia.jpg
En esta toma de la Voyager 2 de enero de 1986 podemos ver las posiciones interior y exterior de Cordelia y Ofelia respecto al anillo Épsilon de Urano. NASA/JPL

Por su parte, Neptuno tiene también un sistema de anillos. Son 5, bautizados con nombres de astrónomos que estudiaron el planeta (Galle, Le Verrier, Lassell, Arago y Adams). Este sistema de anillos es más completo que el de Júpiter y menos que los de Urano y Saturno. Su anillo más externo -Adams- tiene asociada a la pequeña luna pastora Galatea, descubierta por la sonda Voyager 2 en julio de 1989. El hecho de que sean unos anillos especialmente oscuros (su albedo está en torno al 2%) hizo que no fueran descubiertos hasta que el planeta fue visitado por la Voyager. Es posible que otras 3 lunas que se encuentran dentro del sistema de anillos (Náyade, Talasa y Despina) también estén ejerciendo funciones de lunas pastoras. 

Galatea_feat.jpg
No hay buenas fotos de esta luna de no más de 100 km de diámetro. En esta imagen de la Voyager 2 de 1989 se la ve como una línea alargada debido al efecto de la larga exposición. NASA/JPL 

¿Hay más?

Pues parece que sí, ya que tenemos al menos a otros 2 cuerpos menores del sistema solar con anillos. Se trata de los centauros (ya hablaremos de ellos por aquí en un futuro) Cariclo y Quirón. Estos cuerpos menores tienen en torno a 250 km de diámetro y son, de largo, los cuerpos más pequeños conocidos del sistema solar que tienen anillos. 

En el caso de Cariclo, de 258 km de diámetro, se encuentra entre las órbitas de Saturno y Urano. Observaciones realizadas desde la Tierra usando el método de ocultación de estrellas han determinado que tiene anillos. El descubrimiento de los anillos se produjo al detectar variaciones no esperadas del brillo de una estrella mientras se producía una ocultación de la misma por parte de Cariclo. Estos 2 anillos descubiertos tienen 7 y 3 km de anchura respectivamente, separados entre sí por una división de 9 km. Por ello se cree que al menos debe tener una luna pastora (a lo mejor podrían ser 2), aunque aún no se han descubierto. 

Chariklo_with_rings_eso1410b.jpg
Representación artística del centauro Cariclo, con sus anillos claramente delimitados. Se sospecha que podría tener lunas pastoras para tenerlos tan bien definidos. ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/Nick Risinger 

El otro centauro, Quirón, de unos 230 km de diámetro, al parecer también tiene 2 anillos y probablemente alguna luna pastora. 

Y para terminar, quisiera compartir con ustedes unos vídeos hechos a partir de las miles de imágenes hechas por la sonda Cassini en su misión alrededor del sistema de Saturno y sus lunas. Realmente valen la pena, ¡espero que los disfruten! 

Prometeo y Pandora dando forma al anillo F.

Referencias externas