Radio ocultación: aclarando el misterio de los anillos de Saturno.

La nave espacial Cassini ha obtenido la vista más detallada hasta ahora de los anillos de Saturno, incluido el anillo B, que ha eludido a los anteriores robots exploradores. Su estructura parece ser remarcadamente diferente de sus dos vecinos, los anillos A y C.

El origen de los anillos de Saturno es un misterio. Los anillos son una enorme estructura compleja. De extremo a extremo el sistema de anillos podría incluso no entrar en la distancia entre la Tierra y la Luna. Los siete anillos principales se nombraron en el orden en el que fueron descubiertos. Desde el planeta hacia el exterior, son D, C, B, A, F, G y E.

Durante un reciente experimento radio, Cassini trazó un mapa de su estructura con una claridad jamás disponible antes. Esta es la primera de muchas observaciones de este tipo que Cassini llevará a cabo durante el verano.

“La estructura de dichos extraordinarios anillos es una visión digna de contemplar. Todas las características de los anillos aparecen pobladas por un amplio rango de partículas de distintos de tamaños que se extienden muchos metros en diámetro hasta el borde superior”, dijo el Dr. Essam Maroua, miembro del equipo científico radio de Cassini y profesor de ingeniería eléctrica, en la Universidad del Estado de San José, San José, California.

Los múltiples ojos de la Cassini.

Marouf comentó que en el borde inferior, las partículas de unos 5 centímetros (aproximadamente 2 pulgadas) de diámetro o incluso menores, parecen escasear en el anillo B y en el anillo interior A. En los anillos C y exterior A, las partículas de menos de unos 5 centímetros (2 pulgadas) de diámetro parecen ser abundantes.

La Cassini descubrió que las partes internas y externas del anillo B contienen anillos de cientos de kilómetros de ancho (cientos de millas) y con variaciones enormes en la cantidad de material que contienen. Un compacto núcleo de 5000 kilómetros de ancho (3100 millas) contiene varias bandas con material del anillo que es casi cuatro veces más denso que el anillo A y casi 20 veces más denso que el anillo C.

La dramática estructura variable del anillo B, contrasta marcadamente con la relativamente lisa estructura del anillo A o con la suave, ondulada estructura del anillo C, donde muchos subanillos densos, estrechos y con marcados bordes se extienden por su parte exterior.

Pequeñas partículas en los anillos de Saturno.

La Cassini también detectó más de 40 características onduladas llamadas “ondas de densidad” en el anillo A, muchas cerca de la región exterior, cercanas a las lunas que orbitan justo fuera del anillo. Las observaciones de la onda de densidad nos dirán más sobre la densidad superficial del anillo, su grosor vertical y otras propiedades físicas.

“Una maravillosa cadena de ondas, causada por las interacciones gravitacionales de las lunas cercanas, ha sido descubierta por todo el anillo A”, comentó Marouf. “También hemos visto una onda de densidad mayor en el compacto anillo B. Algunas de estas ondas habían sido vistas por el Voyager y otras observaciones de Cassini, pero no en un numero tan grande y con esta excepcional claridad”.

La Cassini llevó a cabo esta primera observación de la ocultación radio de los anillos de Saturno, de su atmósfera e ionosfera el 3 de mayo del 2005. Una ocultación significa que si miras a Cassini desde la Tierra, Cassini debería aparecer oculta, o escondida detrás de los anillos. Durante una ocultación radio, Cassini envía señales radio desde la nave espacial a través de los anillos a la Tierra. Los científicos entonces miran como la fuerza de la señal de radio se ve afectada cuando la señal pasa a través de la materia del anillo. El anillo más denso es del que se recibe una señal más débil. El experimento ayuda a los científicos a trazar un mapa de la distribución de la cantidad de materia en el anillo y a determinar el tamaño de las partículas del anillo.

Pequeñas partículas en el anillo A.

En la ocultación fue la primera vez que se usó tres señales de radio diferentes (llamadas Ka, X y S), transmitidas simultáneamente desde una nave espacial a los receptores de la Red de Espacio Profundo de la NASA en la Tierra. En un anillo las partículas de diferentes tamaños afectan a cada frecuencia de diferente manera.

El viaje de la Cassini fue diseñado específicamente para optimizar la geometría del primer experimento de ocultación radio y otras siete ocultaciones planificadas de mayo a septiembre de 2005. Estas observaciones son el corazón de los principales objetivos científicos de Cassini para caracterizar y comprender a Saturno y su sistema de anillos. Durante su tiempo de vida, Cassini observará 20 ocultaciones radio y 80 ocultaciones estelares, suministrando información mucho más detallada sobre la estructura de los anillos.

La misión Cassini–Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Jet Propulsion Laboratory, una división del Instituto Tecnológico de California, en Pasadena, dirige la misión Cassini para la Oficina de Ciencia Espacial de la NASA, Washington, D.C. El orbitador Cassini fue diseñado, desarrollado y ensamblado en el JPL.