Después de estar unos pocos meses en lo más alto del pódium, Júpiter ha cedido a Saturno el título astronómico de El planeta con más lunas del Sistema Solar
Un equipo internacional de astrónomos, liderado por Edward Ashton, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica, en Taiwán, acaba de anunciar la detección de decenas de lunas en los alrededores de Saturno, el sexto planeta de nuestro sistema solar, el segundo en masa y tamaño, después de Júpiter, y el único con un sistema de anillos visible desde la Tierra.
La detección de 62 satélites previamente desconocidos ha vuelto a colocar al planeta anillado firmemente a la cabeza de los mundos superlunares, con un total de 145 lunas reconocidas oficialmente, una marca difícil de igualar: Júpiter, el campeón hasta ayer, cuenta con solo 92 lunas catalogadas, que no es moco de pavo.
Ahora bien, para los científicos el hallazgo de un elevado número de satélites no es la noticia principal, sino la eficacia de la técnica utilizada para sacar a la luz a estas lunas, altamente escurridizas y difíciles de detectar por los telescopios. Se trata de satélites irregulares, lunas cuya órbita, distante, inclinada y a menudo excéntrica y retrógrada, parece indicar que son objetos capturados hace mucho tiempo por el planeta anfitrión, esto es, que no se han gestado y nacido al abrigo de su órbita, como ocurre en la mayor parte de los satélites naturales y regulares.
Saturno alcanza las 121 lunas irregulares
Hasta ahora, los astrónomos conocían 58 satélites irregulares presos en los dominios de Saturno; la cifra se ha más que duplicado, hasta llegar a las 121 lunas irregulares, que, sumadas a los 24 satélites regulares, como Titán, Mimas, Tetis y Encélado, hace que el número de lunas saturnales ascienda a las 145 lunas reconocidas por la Unión Astronómica Internacional. En este sentido, hay que señalar que resulta bastante complicado localizar lunas de pequeño calibre, algunas de ellas de pocos kilómetros de diámetro, que orbiten alrededor de Júpiter y Saturno. Estos dos planetas, aparte de su descomunal tamaño —el diámetro ecuatorial de Júpiter, por ejemplo, es de 140.000 kilómetros, lo que significa que en torno a su línea del ecuador cabrían hasta once Tierras puestas en fila india—, son harto brillantes en el cielo, especialmente desde nuestro punto de vista en la Tierra, desde donde siempre están a la luz del sol.
Titán, la luna helada de Saturno.NASA JPL Caltech University of Nantes University of Arizona
No existe un consenso sobre su forma, masa, diámetro o composición
Esto significa que Júpiter y Saturno eclipsan en gran medida todo lo que los rodea, lo que hace que la detección de objetos pequeños y tenues, caso de las citadas lunas irregulares, sea particularmente complicada. A este obstáculo hay que sumar que no existe una definición precisa y ampliamente aceptada de lo que es una luna irregular. Informalmente, los satélites se consideran irregulares si están lo suficientemente lejos del planeta para que la precesión de su plano orbital esté controlada principalmente por el sol.
Curiosamente, los criterios para definir una luna o un satélite natural son bastante difusos. No hay consenso sobre su forma, masa, diámetro o composición; el objeto en cuestión solo necesita tener una órbita estable alrededor de otro cuerpo más grande que no sea una estrella. Dicho esto, los planetas, los planetas enanos e incluso los asteroides pueden tener sus propias lunas.
Los patrones orbitales de cuatro de las lunas recién descubiertas alrededor de Saturno. Por UBC
Para dar caza a las nuevas lunas, los astrónomos han utilizado la técnica de desplazamiento y adición
Durante las últimas dos décadas, los astrónomos han escudriñado con paciencia los alrededores de Saturno en busca de lunas con tecnología cada vez más sensible. En este último estudio, el equipo de Ashton echó mano de una técnica conocida como desplazamiento y adición para intentar dar caza a lunas saturnales de pequeño tamaño y de luz débil. Este método ya se ha utilizado para búsquedas lunares alrededor de Neptuno y Urano, pero nunca en los dominios de Saturno. Desplazar un conjunto de imágenes secuenciales a la velocidad a la que la luna se mueve por el cielo da como resultado una mejora de la señal de la luna cuando se combinan todos los datos, lo que permite que los satélites que eran demasiado débiles para verse en instantáneas individuales se vuelvan visibles en el denominado apilado de imágenes.
En el caso de Saturno, el equipo de Ashton utilizó datos tomados entre los años 2019 y 2021 por el Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT), instalado cerca de la cima del Mauna Kea, en la isla de Hawái, a una altitud de 4.204 metros sobre el nivel del mar. Al cambiar y apilar multitud de imágenes secuenciales registradas durante períodos de tres horas, pudieron detectar lunas de Saturno con tan solo 2,5 kilómetros de diámetro.
En palabras de Asthon, para estar absolutamente seguro de que has cazado una luna irregular, el objeto en cuestión debe ser rastreado durante varios años, antes de que pueda establecerse que ciertamente está orbitando el planeta anfitrión. Después de emparejar minuciosamente los objetos detectados en diferentes noches durante dos años, el equipo de Asthon logró sacar a la luz 63 objetos, que posteriormente fueron confirmados como nuevas lunas. La primera de ellas, bautizada como S/2019 S 1, se anunció públicamente en 2021.
«El seguimiento de estas lunas me recuerda al juego infantil Dot-to-Dot, porque tenemos que conectar las diversas apariencias de estas lunas en nuestros datos con una órbita viable. Ahora bien, en nuestro caso nos enfrentamos a un centenar de juegos diferentes en la misma página y sin saber qué punto pertenece a qué rompecabezas», comenta este astrónomo.
Saturno, visto por la sonda Cassini de la NASA
La mayor parte de las nuevas minilunas pertenecen al grupo nórdico
Estas diminutas lunas recién descubiertas permitirán que los astrónomos se zambullan en el oscuro pasado del señor de los anillos. En efecto, las lunas irregulares tienden a agruparse en grupos orbitales, según la inclinación de sus órbitas. En el sistema de Saturno se han identificado tres de estos grupos, cuyos nombres se han sacado de diferentes mitologías: la inuit, la galo y la nórdica, por cierto, la más poblada.
Por ejemplo, tres de las nuevas lunas pertenecen al grupo inuit: S/2019 S 1, S/2020 S 1 y S/2005 S 4. Estas tienen órbitas muy pequeñas inclinadas de manera similar a la que vemos en otras lunas irregulares conocidas con anterioridad, como es el caso de Kiviuq e Ijiraq. Los expertos creen que estas tres agrupaciones son el resultado de colisiones, donde las lunas actuales en un grupo son restos de una o más colisiones en las lunas capturadas originalmente.
Veinte de las lunas descubiertas por el equipo de Edward Ashton, en 2019. En rojo, las del grupo nórdico; en azul, las del grupo inuit; y en verde, las del grupo Galo. Carnegie Science
Una mejor comprensión de la distribución orbital proporciona una idea de la historia de colisiones del sistema irregular de lunas de Saturno. Basándose en sus estudios anteriores de esta clase de lunas, el equipo de Asthon sugiere que la gran cantidad de minilunas con órbitas retrógradas —esto es, con movimiento orbital en dirección opuesta a su planeta padre— es el resultado de una interrupción relativamente reciente de una luna irregular de tamaño moderado que se rompió en los muchos fragmentos que hoy pueblan el grupo nórdico.
Como explica el profesor Brett Gladman, del Departamento de Física y Astronomía del Universidad de la Columbia Británica, en Canadá, «a medida que nos acercamos al límite de los telescopios modernos, encontramos cada vez más pruebas de que una luna de tamaño moderado que orbitaba hacia atrás alrededor de Saturno se hizo pedazos hace unos cien millones de años».
Artículo publicado por Enrique Coperías
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