Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Colorado Boulder, de los Estados Unidos, proporcionó la evidencia más sólida hasta el momento de que los anillos de Saturno son notablemente jóvenes, respondiendo potencialmente a una pregunta que ha intrigado a los científicos durante más de un siglo.

Todos los planetas que conforman el Sistema Solar poseen características únicas que los distinguen. Saturno, por ejemplo, se destaca por ser el segundo en tamaño -después de Júpiter- y por los icónicos anillos que lo rodean.

La investigación, fue publicada en la revista Science Advances y fija la edad de los anillos de Saturno en no más de 400 millones de años. Eso significa que son mucho más jóvenes que el planeta, que se formó hace unos 4.500 millones de años.

El análisis minucioso del polvo espacial fue la llave para el hallazgo. “En cierto modo, hemos cerrado una pregunta que comenzó con James Clerk Maxwell (el científico escocés que inició los estudios del planeta en el siglo XIX)”, señaló el físico Sascha Kempf, profesor asociado en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) en CU Boulder y director de la investigación.

Los anillos de Saturno están formados por grandes trozos de hielo que caen sobre el planeta como lluvia helada debido a la intensa gravedad. De acuerdo con la NASA, existen entre 500 y 1000 anillos en un ancho de 400.000 kilómetros, o sea el equivalente a la distancia entre la Tierra y la Luna.

Los anillos de Saturno están compuestos por partículas, en algunos casos, del tamaño de un autobús, y son bolas de hielo, o rocas cubiertas de hielo. Estos anillos se mantienen en esta posición porque están orbitando alrededor de Saturno, del mismo modo que lo haría cualquier satélite natural en torno a un planeta.

En el nuevo estudio, los científicos se propusieron poner una fecha en los anillos de Saturno estudiando la rapidez con la que se acumula esta capa de polvo, un poco como saber la edad de una casa pasando el dedo por sus superficies.

“Piense en los anillos como la alfombra de su casa”, dijo Kempf. “Si tiene una alfombra limpia, solo tiene que esperar. El polvo se asentará en su alfombra. Lo mismo ocurre con los anillos”.

Durante 13 años (de 2004 a 2017) el equipo utilizó un instrumento llamado Cosmic Dust Analyzer a bordo de la última nave espacial Cassini de la NASA para analizar motas de polvo que volaban alrededor de Saturno. Durante esos 13 años, los investigadores recolectaron solo 163 granos, pero fue suficiente. Según sus cálculos, es probable que los anillos de Saturno hayan estado acumulando polvo durante solo unos pocos cientos de millones de años.

Los anillos del planeta, en otras palabras, son fenómenos nuevos que surgen (y potencialmente incluso desaparecen) en lo que equivale a un abrir y cerrar de ojos en términos cósmicos. “Sabemos aproximadamente cuántos años tienen los anillos, pero no resuelve ninguno de nuestros otros problemas. Todavía no sabemos cómo se formaron estos anillos en primer lugar”, dijo Kemp.

Los anillos podrían estar desapareciendo. En un estudio previo, los científicos de la NASA descubrieron que el hielo está cayendo lentamente sobre el planeta y estimaron que podría desaparecer en unos 100 millones de años.

Los astrónomos llevan más de 400 años fascinados por estos anillos. En 1610, el astrónomo italiano Galileo Galilei los observó por primera vez a través de un telescopio, pero no sabía qué eran y en el siglo XIX, Maxwell, llegó a la conclusión de que los anillos de Saturno no podían ser sólidos, sino que estaban formados por muchas piezas individuales.

En la actualidad, se sabe que Saturno alberga siete anillos compuestos por innumerables trozos de hielo que se extienden casi 281.600 kilómetros desde la superficie del planeta.

Durante la mayor parte del siglo XX, los científicos supusieron que los anillos probablemente se formaron al mismo tiempo que Saturno pero esa idea plantea algunas incongruencias, como que los anillos de Saturno están relucientemente limpios. Las observaciones sugieren que están formados por un 98% de hielo de agua en volumen y una pequeña cantidad de materia rocosa.

Para resolver este enigma, la nave espacial Cassini hizo posible poner edad a estos anillos. Llegó por primera vez a Saturno en 2004 y recopiló datos hasta que se estrelló intencionadamente contra la atmósfera del planeta en 2017. Para Kempf, el hecho de que estas efímeras formaciones existieran en una época en la que Galileo y la nave espacial Cassini pudieron observarlas parece un gran golpe de suerte.

Sobre su origen, algunos científicos, han planteado que podrían haberse formado cuando la gravedad del planeta desgarró una de sus lunas pero, Kempf cree que hay que seguir investigando porque: “Si los anillos tienen una vida corta y son dinámicos, ¿por qué los vemos ahora? “Es demasiada suerte”

En la actualidad, los ingenieros y científicos de LASP diseñaron y construyeron un analizador de polvo mucho más sofisticado para la próxima misión Europa Clipper de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para 2024.

Los astrónomos creen que esta icónica característica del planeta durará “unos pocos cientos de millones de años más”. En ese marco, están investigando cómo y por qué.

El doctor James O’Donoghue, que integró la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón y la NASA, dirigirá próximamente una investigación para rastrear la tasa de destrucción de la llamada lluvia de anillos de Saturno. ¿De qué forma? Utilizando dos de los telescopios más poderosos del mundo: el Keck, que está ubicado en Hawái, y el icónico James Webb.

“Todavía estamos tratando de averiguar exactamente qué tan rápido se están erosionando los anillos de Saturno. Actualmente, la investigación sugiere que solo serán parte de ese planeta durante unos pocos cientos de millones de años más. Esto puede parecer mucho tiempo, pero en la historia del universo, se trata de una muerte relativamente rápida. Podríamos tener mucha suerte de estar presentes en un momento en que existen los anillos”, dijo.

Y sumó: “Saturno puede estar a muchos millones de millas de distancia, pero creo que la clave para comprender qué tan rápido están desapareciendo sus anillos puede estar en algunos de los principales científicos atmosféricos del mundo en Berkshire, en el Reino Unido. Y trabajar con los expertos en meteorología de la Universidad de Reading, en Inglaterra, me dará la oportunidad de finalmente averiguar qué está pasando con nuestro vecino planetario gigante”.

La investigación de O’Donoghue se llevará a cabo en el Departamento de Meteorología de la Universidad de Reading a partir de diciembre de 2023, y contará con el apoyo del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC) del Reino Unido Ernest Rutherford Fellowship.

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