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Lunas de Saturno con forma extraña

Las imágenes de alta resolución transmitidas por la sonda Cassini proporcionan pistas significativas sobre la formación de las lunas más pequeñas de Saturno y sus anillos. Los satélites naturales, o lunas, Pan y Atlas tienen forma de “platillo volante” con prominentes cretas en sus ecuadores nunca vistas antes en otros satélites.

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Fotos de las lunas de Saturno Atlas y Pan tomadas por Cassini. Foto: NASA.

Los científicos de la NASA que analizan los datos empiezan a comprender cómo se formaron algunas lunas tan cerca de los anillos o incluso en su interior. Al parecer estas lunas son los restos de cuerpos más grandes que se rompieron y que luego fueron acumulando partículas sobre su superficie.
Desde hace ya tiempo se sospecha que los anillos de Saturno se formaron por la desintegración debida a grandes impactos de uno o varios cuerpos de hielo que orbitaban alrededor dicho planeta. Los escombros resultantes de esta desintegración se dispersaron rápidamente y se depositaron sobre el plano ecuatorial formando los anillos. Las lunas pequeñas e irregulares de su interior serían las piezas más grandes de esos cataclismos.
Ahora ya se sabe la forma y tamaño de 14 de estas lunas pequeñas e incluso las masas y densidades de la mitad de ellas. Dos artículos con los resultados se han publicado el 7 de diciembre en Science.
Las lunas más interiores están compuestas por hielo de agua y sus formas sugieren que han sido creadas por acumulación de material de los anillos. Lo difícil de explicar es cómo estas lunas, estando tan cerca de los anillos y de Saturno, pueden tener la fuerza de gravedad suficiente cómo pueden acumular y mantener juntas a sus partículas constituyentes.
Los especialistas creen que empezaron como núcleos sólidos que harían las veces de “semilla”, y que luego se fueron acumulando partículas de los anillos sobre ellos. Según muestran los modelos computacionales es posible que las partículas porosas del anillo se peguen o adhieran a estas “semillas” y que el objeto crezca sin problemas incluso cerca del campo gravitatorio del propio Saturno. De este modo, para formar una luna de 30 Km de diámetro sólo se necesitaría una semilla de 10 km.
No se sabe muy bien el el origen de estos núcleos o semillas, pero podrían ser los restos de mayor tamaño resultantes de las colisiones ancestrales.

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Esta recreación de la luna Atlas sobre Saturno nos da una idea de la vista que tendríamos si nos pudiéramos acercar lo suficiente. La forma de esta luna se podría catalogar como de “película de ciencia-ficción” si no fuera porque es real. Imagen: CEA/ANIMEA.

Así por ejemplo los núcleos que formaron las lunas como Daphis abrieron huecos en el anillo exterior A debido a este proceso de acreción. Además se cree que este proceso fue rápido. Probablemente adquirieron su forma y tamaño actuales antes de que el hueco se quedara sin material y antes de que el anillo se estrechara.
Las lunas con forma de “platillo volante” que tienen grandes y prominentes cretas ecuatoriales sufrieron, además del historial descrito, un proceso posterior de acreción cuando los anillos ya se habían estrechado hasta su grosor actual de 20 metros.
Los modelos computacionales describen en sus simulaciones cómo estas crestas se formaron a partir de discos de acreción propios que finalmente se “fosilizaron”.
Las lunas como Pan y Atlas consiguieron esa forma tan extraña de este modo. Estas lunas tienen un tamaño de 33 y 39 km de diámetro en su ecuador respectivamente, mientras que sus ejes verticales miden 21 y 18 km cada uno. Sobre Pan la cresta se extiende a 15 o 20 grados en latitud en ambos hemisferios a partir del ecuador y en Atlas se extiende a 20 o 30 grados. Las cretas representan un 10% y un 27% del volumen total en cada caso y presentan una caída bastante abrupta en los dos.
La sonda Cassini se encuentra orbitando Saturno desde hace unos años y está proporcionando unos datos muy significativos sobre el sistema de Saturno y sus lunas. Sobre todo ha obtenido datos trascendentales de la luna gigante Titán y sus lagos de metano líquido. Esta sonda representa el “último dinosaurio” de la exploración científica del sistema solar debido a su elevado presupuesto y ambiciosas metas.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa de la NASA. [1]
Nota de prensa de la NASA. [2]
The Equatorial Ridges of Pan and Atlas: Terminal Accretionary Ornaments? (resumen en Science). [3]
Saturn’s Small Inner Satellites: Clues to Their Origins (resumen en Science). [4]