Las lunas de Saturno nacieron después que los dinosaurios

Imagen de Encelado, tomada por la nave espacial Cassini. Nasa

Algunas de las lunas heladas de Saturno, así como sus famosos anillos, podría ser adornos modernos, nacidos hace unos cuantos cientos de millones de años, más recientes que los dinosaurios. "Las lunas siempre están cambiando sus órbitas. Eso es inevitable", dice Matija Cuk, investigador principal en el Instituto SETI. "Sin embargo, este hecho nos permite utilizar simulaciones por ordenador para desentrañar la historia de las lunas interiores de Saturno. Haciendo esto, nos encontramos con que muy probablemente nacieron durante el último dos por ciento de la historia del planeta".

Mientras que los anillos de Saturno se han conocido desde la década de 1600, todavía hay debate sobre su edad. La asunción directa es que son primordiales: tan antiguos como el propio planeta, que tiene más de cuatro mil millones de años. Sin embargo, en 2012, astrónomos franceses encontraron que los efectos de las mareas - la interacción gravitatoria de las lunas interiores con líquidos de profundidad en el interior de Saturno - están causando una espiral de radios orbitales de mayor tamaño con relativa rapidez. La implicación, teniendo en cuenta sus posiciones actuales, es que estas lunas, y presumiblemente los anillos, son fenómenos recientes.

Cuk, junto con Luke Dones y David Nesvorny del Southwest Research Institute, utiliza modelos de ordenador para inferir el comportamiento dinámico más allá de las lunas heladas interiores de Saturno. Mientras que nuestra propia luna tiene su órbita en solitario alrededor de la Tierra, muchos satélites de Saturno tienen que compartir el espacio entre sí. Todas sus órbitas crecen lentamente debido a los efectos de marea, pero a un ritmo diferente.

Esto da lugar a pares de lunas que, de vez en cuando, entran en las llamadas resonancias orbitales. Estas se producen cuando el período orbital de una luna es una fracción simple (por ejemplo, la mitad o dos tercios) del periodo de otra luna. En estas configuraciones especiales, incluso las pequeñas lunas con débil gravedad pueden afectar fuertemente a las órbitas de las otras, haciéndolas más alargadas e inclinándolas a salir de su plano orbital original.

Al comparar presentes inclinaciones orbitales y las predichas por simulaciones por ordenador, los investigadores pudieron aprender mucho sobre cómo crecieron las órbitas de las lunas de Saturno. Resulta que, para algunos de los satélites más importantes -Tetis, Dione y Rea-, las órbitas se alteran de forma menos drástica de lo que se pensaba. Las relativamente pequeñas inclinaciones orbitales indican que no han cruzado muchas resonancias orbitales, lo que significa que deben haberse formado no muy lejos de donde están ahora.

Las mareas, claves para determinar la edad

Pero ¿cuánto tiempo hace de su nacimiento? Cuk y su equipo utilizaron los resultados de la misión Cassini de la NASA para ayudar a responder a esta pregunta. La nave espacial Cassini ha observado géiseres de hielo en la luna de Saturno Encelado. Suponiendo que la energía para activar estos géiseres viene directamente de las interacciones de marea, y que el nivel de actividad geotérmica en Encelado es más o menos constante, las mareas dentro de Saturno son bastante fuertes.

De acuerdo con el análisis del equipo, estas mareas moverían el satélite por la pequeña cantidad indicada por las simulaciones desde hace sólo unos 100 millones de años. Esta fecha dataría la formación de las grandes lunas de Saturno, con la excepción de Titán y Japeto, más distantes, en el relativamente reciente período cretácico, la era de los dinosaurios.

"Entonces surge la pregunta, ¿que causó el reciente nacimiento de las lunas interiores?", se pregunta Cuk. "Nuestra mejor estimación es que Saturno tenía una colección similar de lunas antes, pero sus órbitas fueron perturbadas por un tipo especial de resonancia orbital que implica el movimiento de Saturno alrededor del Sol. Con el tiempo, las órbitas de las lunas vecinas se cruzaron, y estos objetos colisionaron. A partir de estos escombros, se formó la presente serie de lunas y anillos", informa SETI.

Si este resultado es correcto, los anillos brillantes de Saturno pueden ser más recientes que el apogeo de los dinosaurios, y tenemos la suerte de ser testigos de ellos hoy en día. La investigación se publica en la revista Astrophysical Journal.

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