NASA/JPL-CALTECH

Seis artículos de investigación informan en un número especial de ‘Science’ (‘Gas Giant Planets’) sobre los resultados de algunas de las transmisiones finales de la nave espacial Cassini a la Tierra.

En esta ocasión, se trata de nuevos hallazgos relacionados con la composición química de los anillos y la composición del campo magnético del planeta.

La misión de 20 años de Cassini culminó en una serie de órbitas salvajes. Primero, rozó el borde exterior de los anillos de Saturno y luego, en la fase final, se zambulló a través de la estrecha brecha entre el planeta y sus anillos helados antes de sumergirse y desintegrarse en la atmósfera superior del planeta. Cada artículo de esta colección proporciona nuevas observaciones y perspectivas sobre esta región previamente inexplorada del planeta.

En un artículo, Jack Waite, de la NASA, y sus colegas utilizaron datos del pasaje final (el Gran Final de Cassini) para medir directamente la composición de la atmósfera de Saturno y del material que cae en la atmósfera desde sus anillos. La exploración de la interacción química entre los dos proporciona información sobre la composición química de los anillos y sobre las modificaciones a la atmósfera del planeta provenientes del material circundante.

Usando el espectrómetro de masas de iones neutros a bordo de Cassini para tomar mediciones ‘in situ’ de la región entre el planeta y los anillos, los autores descubrieron que el agua, el metano, el amoniaco, el monóxido de carbono y/o el nitrógeno molecular y el dióxido de carbono entran regularmente en la atmósfera de Saturno como afluencia del anillo D (el anillo más interno).

Inesperadamente, los resultados indican que el material rico en compuestos orgánicos químicamente complejo también cae en la atmósfera del planeta, tal vez como nanopartículas más grandes, modificando aún más la composición y la estructura de la ionosfera y la termosfera.

Según los autores, las perturbaciones relativamente recientes del anillo D, como un cometa en tránsito, pueden haber alterado la velocidad de los materiales que caen sobre el planeta. Esta variabilidad en la transferencia de productos químicos podría afectar al contenido de carbono y oxígeno observado en la atmósfera durante escalas de tiempo largas.

COMPOSICIÓN DE LAS PARTÍCULAS DE POLVO SOBRE LOS ANILLOS

En otro artículo de investigación, Hsiang-Wen Hsu, de la Universidad de Colorado Boulder, Estados Unidos, y sus colegas determinaron la composición de las partículas de polvo que caen de los anillos al planeta. Aunque los anillos principales de Saturno están compuestos por más de un 95 por ciento de hielo de agua, los materiales que conforman el resto de los anillos se han mantenido esquivos.

El pasaje interno de Cassini permitió el análisis de la “lluvia de anillos” e identificó granos de silicato y hielo de agua de hasta una decena de nanómetros de tamaño. Según Hsu y sus colegas, el porcentaje de silicato que cae en el planeta como polvo es mayor que el contenido de silicato en masa de los anillos.

La caída de los granos de polvo también fue objeto de un artículo de Donald Mitchell, científico de la NASA y del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos, sus colegas, que debaten sobre la física atmosférica que hace que estos granos caigan fuera de órbita y entren en la atmósfera de Saturno.

CAMPO MAGNÉTICO

El pasaje de Cassini también permitió el análisis del campo magnético de Saturno, tal como fue explorado en un artículo de investigación por Michele Dougherty, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Naturales del ‘Imperial College London’, Reino Unido, y sus colegas.

Estos midieron los campos magnéticos internos y externos del planeta e identificaron estructuras magnéticas a pequeña escala que, en conjunto, sugieren un complejo proceso de dinamo multicapa dentro del planeta.

El profesor Elias Russos, del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar, en Alemania, y sus colegas presentan sus resultados en otro artículo de investigación, que describe el descubrimiento de un cinturón de radiación adicional atrapado dentro de los anillos.

Según estos científicos, los fuertes agotamientos de protones se correlacionan con las características del anillo D, lo que sugiere que el entorno de polvo cerca de Saturno es diverso y altamente estructurado.

Finalmente, Laurent Lamy, del Observatorio de París, en Francia, y sus colegas informan de mediciones tomadas mientras Cassini volaba a través de regiones de la magnetosfera de Saturno que generan emisiones de radio auroral planetaria, una característica de todos los planetas magnetizados que se conocen.

Según estos expertos, entender estas emisiones de radio requiere mediciones ‘in situ’ desde dentro de su región de origen, tal como se obtiene en la investigación. Las mediciones podrían ayudar en la búsqueda de exoplanetas y otros fenómenos astronómicos.

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