Los géiseres de Encelado ocultan la longitud del día de Saturno

La luna de Saturno Encelado

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Este fenómeno hace casi imposible medir la longitud del día de Saturno usando técnicas que funcionan en los otros planetas gigantes.

“Nadie podría haber predicho que la pequeña luna Encelado tuviera tal influencia sobre la técnica de radio que ha sido usada durante años para determinar la longitud del día de Saturno', dijo el Dr. Don Gurnett de la Universidad de Iowa. Gurnett es el investigador principal del experimento científico de ondas de radio y plasma a bordo de la nave de la NASA Cassini. La técnica de radio mide la rotación del planeta tomando la frecuencia de sus pulsos de radio – el ritmo de las señales naturales de radio del planeta.

Los géiseres de Encelado dificultan la medición de la longitud del día en Saturno

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Un nuevo estudio de los datos de Cassini, publicados esta semana en la versión online de la revista Science, determinó que las líneas del campo magnético de Saturno – líneas invisibles que se originan en el interior de un planeta magnetizado – están siendo forzadas a deslizarse en relación a la rotación del planeta por el peso de las partículas cargadas eléctricamente que surgen de los géiseres que arrojan vapor de agua y hielo en Encelado. Estos resultados están basados en observaciones separadas de dos instrumentos de Cassini – el instrumento de ondas de radio y plasma (RPWS) y el magnetómetro (MAG).

Las partículas neutras de gas eyectadas de los géiseres de Encelado forman un toro en forma de donut alrededor de Saturno. A medida que estas partículas se cargan eléctricamente, son capturadas por el campo magnético de Saturno, formando un disco de gas ionizado, o plasma, que rodea al planeta cerca del ecuador. Las partículas presionan tanto el campo magnético que la tasa de rotación del disco de plasma se ralentiza ligeramente. Este deslizamiento causa que el periodo de radio, controlado por la rotación del disco de plasma, sea mayor que el periodo de rotación real del planeta.

Los científicos concluyen que el periodo que Cassini ha estado midiendo a partir de la emisión de radio no es el de la duración del día de Saturno, sino más bien el periodo de rotación del disco de plasma. Por el momento, a causa del movimiento de las nubes de Saturno, no se conoce otra técnica que pueda medir con exactitud la verdadera rotación interna del planeta.

Vista lateral de Saturno

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Descubrir la duración del día de Saturno ha sido siempre un reto ya que el planeta gaseoso no tiene una superficie o un punto de referencia fijo para medir su velocidad de rotación. Inicialmente, el método era usar señales de radio regulares periódicas, como se ha hecho para Júpiter, Urano y Neptuno. Sin embargo, el periodo de radio de Saturno ha resultado ser preocupante por dos motivos.

Parece ser una señal pulsante más que un haz giratorio, como el de un faro. En segundo lugar, el periodo parece estar cambiando lentamente a lo largo de los meses y años. El día medido por Cassini es unos seis minutos más largo que el día registrado por la nave Voyager de la NASA al principio de los 80, un cambio de casi un uno por ciento.

Los chorros de hielo de Encelado envían partículas al espacio

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“Hemos asociado la señal pulsante de radio a una señal magnética giratoria. Una vez cada rotación del campo magnético de Saturno, una asimetría en el campo dispara un chorro de ondas de radio', dijo el Prof. David Southwood, coautor, del Imperial College de Londres, y Director de Ciencia en la Agencia Espacial Europea. 'Hemos unido entonces ambas señales al material que ha llegado de Encelado'.

Basándose en las nuevas observaciones, los científicos piensan ahora que hay dos posibles motivos para el cambio en el periodo de radio. La primera teoría es que los géiseres de Encelado podrían ser más activos ahora que en la época del Voyager. La segunda es que podría haber variaciones estacionales a medida que Saturno orbita el Sol cada 29 años.

“Se podría predecir que cuando los géiseres son muy activos, las partículas ralentizan el campo magnético e incrementan el deslizamiento del disco de plasma, incrementando por tanto el periodo de emisión de radio incluso más. Si los géiseres son menos activos, habría una descenso de la carga sobre el campo magnético, y por tanto menor deslizamiento del disco de plasma, y un periodo más corto', dijo Gurnett.

'El vínculo directo entre las señales de radio, el campo magnético y la rotación planetaria profunda se ha dado por sentado hasta ahora. Saturno está demostrando que necesitamos pensar en algo más', dijo Michele Dougherty, investigador principal del magnetómetro de Cassini, del Imperial College de Londres.