La edad de los anillos de Saturno

Planeta B

Desde nuestra perspectiva humana, en muchas ocasiones parecemos tener la impresión de que nuestro Sistema Solar ha sido siempre tal y como lo observamos ahora. Incluso en ocasiones nos pasa con nuestro propio planeta, del que si no fuese por el rápido ritmo de cambio al que le somete el ser humano a veces tendríamos una falsa sensación de inmovilidad que poco se corresponde con la realidad. En las últimas décadas nos hemos dado cuenta de que el dinamismo planetario existente en nuestro Sistema Solar a todos los niveles -atmósferas, procesos externos, internos…- y del que hemos hablado en otras ocasiones en esta misma sección, es muy importante, especialmente en aquellos cuerpos que todavía conservan calor interno y pueden transformar su superficie. En concreto hay lugares cuya gran dinámica nos suscita muchas preguntas: los anillos planetarios. Y es que todavía desconocemos muchos detalles sobre ellos, como cuando se formaron -si lo hicieron al mismo tiempo que el planeta o son un ornamento posterior- o si estos son «para siempre».

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Los majestuosos anillos de Saturno, vistos desde la sonda Cassini. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

La misión Cassini nos permitió conocer mucho más de cerca los anillos de Saturno, especialmente en los últimos momentos de su misión, ya que tuvo la oportunidad de pasar entre el planeta y los anillos, tomando imágenes y datos que fueron fundamentales para realizar nuevos modelos que nos han permitido conocer un poco mejor su composición y funcionamiento. Datos que especialmente en los últimos cinco años nos han traído distintos puntos de vista sobre la edad de los anillos.

Hoy día la teoría más reciente sobre la formación de los anillos nos dice que probablemente un satélite de Saturno, y formado principalmente por hielo, se acercó demasiado al planeta, de tal manera que la gravedad de Saturno acabó por desintegrarlo y sus fragmentos acabaron formando los anillos que hoy conocemos, ocurriendo este hecho hace aproximadamente 160 millones de años (Wisdom et al. (2022)).

Unos años antes, en 2019, se publicó un artículo (Iess et al. (2019)) que estimaba la edad de los anillos entre los 10 y los 100 millones de años, algo que ponía de manifiesto que los anillos podrían haber sido unos recién llegados en términos geológicos, aunque más jóvenes que en el estudio mencionado anteriormente, y que estábamos teniendo mucha suerte de poder observarlos durante nuestra vida, teniendo en cuenta que el Sistema Solar tiene unos 4500 millones de años y que por lo tanto los anillos podrían haberse formado mucho antes.

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Un detalle de los anillos de Saturno. Obsérvese su color claro destacando en la imagen y debido a las partículas de hielo, ya que son muy eficientes reflejando la luz. Cortesía de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Pero, ¿son estos rangos de edad los correctos? Un nuevo estudio publicado en mayo de este mismo año pone un límite superior a la edad de los anillos de Saturno: 400 millones de años. ¿Cómo han llegado a esta conclusión tan tajante los investigadores?

Hay partículas de roca que se mueven por nuestro Sistema Solar continuamente, pudiendo acumularse en las superficies planetarias o en este caso que nos ocupa, sobre el hielo de los anillos de Saturno, y si me permiten la analogía, es algo parecido a lo que ocurre en nuestras casas cuando no la limpiamos y vemos como se cubre todo de polvo.

Desde 2004 a 2017, el Cosmic Dust Analyzer de la sonda Cassini se dedicó a estudiar los pequeños granos de polvo que atravesaban el sistema de Saturno, detectando 163 granos de polvo que no estaban en órbita al planeta, sino que se habían cruzado con el planeta. Este instrumento es un espectrómetro que permitía calcular el tamaño, velocidad y composición de las partículas que impactaban en la sonda.

Los anillos de Saturno están compuestos principalmente por hielo de agua, pero entre el 0.1% y el 2% es material rocoso y probablemente una gran parte de estos granos provengan de fuera del propio sistema de Saturno. Conforme pasa el tiempo no solo irá cambiando esta proporción entre el hielo y las partículas de roca, sino que también los anillos se irán oscureciendo por la acumulación de polvo.

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Los anillos de Saturno son un lugar muy complejo en el que hay múltiples interacciones, como las que algunos satélites como Dafnis, en la imagen, ejercen sobre las partículas del anillo, moldeándolo y creando esas ondulaciones por efecto de su gravedad. . Cortesía de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Con estos datos se ha podido calcular la velocidad a la cual los anillos de Saturno van ganando este polvo -las partículas rocosas- y con ello averiguar la horquilla de edades de formación más probables, aproximadamente entre los 100 y los 400 millones de años.

Eso si, los anillos no serán para siempre, ya que lentamente las partículas que los forman van cayendo sobre el planeta, de tal manera que, en aproximadamente 100 millones de años, podrían desaparecer por completo si no hay ningún mecanismo que vaya regenerando estos.

A pesar de que estos artículos recientes vayan en la línea de un sistema de anillos jóvenes, otros autores han sugerido que quizás si hay procesos que rejuvenecen el aspecto de los anillos, como una eliminación preferente de las partículas rocosas y de los compuestos orgánicos y que por lo tanto, los anillos serían mucho más antiguos y su juventud un mero espejismo.

Sin duda, la edad de los anillos de Saturno seguirá siendo un tema candente gracias a la reinterpretación de los datos tomados por la misión Cassini, pero, sea cual sea su edad, somos unos verdaderos afortunados por haber podido disfrutar en el momento adecuado del sistema de anillos más majestuoso de nuestro Sistema Solar.

Bibliografía:

Iess, L. et al. (2019) ‘Measurement and implications of Saturn’s Gravity Field and ring mass’, Science, 364(6445). doi: 10.1126/science.aat2965.

Kempf, S. et al. (2023) ‘Micrometeoroid infall onto Saturn’s rings constrains their age to no more than a few hundred million years’, Science Advances, 9(19). doi: 10.1126/sciadv.adf8537.

Wisdom, J. et al. (2022) ‘Loss of a satellite could explain Saturn’s obliquity and young rings’, Science, 377(6612), pp. 1285–1289. doi:10.1126/science.abn1234.

Para saber más:

¿Y si los dinosaurios se hubieran extinguido antes de que se formaran los anillos de Saturno?
Saturno en un vaso de aceite

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

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