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El Telescopio Espacial Hubble sigue ofreciendo nuevas sorpresas a los investigadores. Esta vez, todo un inesperado sistema de anillos alrededor del gigantesco planeta azul.

Nuevos anillos y lunas en Urano. Crédito: NASA, ESA y M. Showalter (SETI Institute)(cliquear en la imagen para un tamaño mayor)

Estas imágenes compuestas provenientes de varias observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA revela un par de anillos recientemente descubiertos que rodean al planeta Urano.

La imagen de la izquierda es una composición de fotografías tomadas en 2003. Los nuevos anillos polvorientos son extremadamente tenues y se requirieron largas exposiciones para capturarlos. El patrón moteado de fondo es ruido de la imagen.

El anillo más exterior (R/2003 U1) resulta probablemente alimentado por el polvo expulsado de un satélite recién descubierto llamado Mab, incrustado en el anillo y visible como una raya brillante en la parte superior del mismo. Este nuevo anillo tiene un radio que dobla en tamaño al sistema de anillos previamente conocido, tal como se lo ve cerca del centro de la imagen (los anillos interiores son mucho más brillantes, de modo que no se observa ningún ruido en su fondo).

Aproximadamente a mitad de camino entre el anillo exterior y el sistema interior de anillos se encuentra otro nuevo anillo, R/2003 U2. De él, aparece únicamente un tenue segmento en la posición de las 12 en punto. A causa de las largas exposiciones, las lunas se ven borroneadas y aparecen como arcos dentro del sistema de anillos.

Telescopio Espacial Hubble.Crédito: NASA / ESA

Esta imagen muestra también las posiciones de los otros satélites conocidos de Urano. Las primeras de las lunas en ser descubiertas fueron bautizadas principalmente con nombres de hadas y espíritus tomados de la literatura inglesa, y la tendencia continuó con el descubrimiento de Puck (un personaje de “Sueño de una noche de verano” de Shakespeare) realizado por Voyager a fines de 1985.

Cuando el número de las lunas descubiertas por Voyager comenzó a crecer, se generalizaron las reglas para que pudieran ser utilizados nombres de la literatura inglesa tradicional. Por lo tanto, las lunas tienen nombres como Julieta, Rosalinda, Ofelia, Cordelia, etc.

El equipo del Hubble identificó el nombre Mab (la reina Mab era la comadrona de las hadas en “Romeo y Julieta”) antes de la primera observación del Hubble, ante la probabilidad de que se descubrieran nuevas lunas. En cuanto a Cupido, éste es también, además de un dios romano, un personaje de Shakespeare.

En la imagen de la derecha, tomada dos años más tarde, los anillos aparecen más oblicuos porque Urano se ha movido a lo largo de su órbita solar. El planeta se está acercando a su equinoccio de primavera, cuando el Sol brillará directamente sobre su ecuador (en 2007). Las bandas de nubes y tormentas se están haciendo más pronunciadas en la atmósfera. Una tormenta brillante aparece en las latitudes norteñas, en las imágenes de 2005.

Las imágenes fueron tomadas con la Cámara Avanzada para Inspecciones (ACS = Advanced Camera for Surveys), utilizando un filtro claro.

Hubble descubre anillos gigantescos y nuevas lunas girando alrededor de Urano

Para sorpresa de los astrónomos, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha fotografiado un par de nuevos anillos alrededor del distante planeta Urano. El mayor tiene el doble del diámetro de los anillos previamente conocidos del planeta. Estos nuevos anillos están tan lejos que se los está denominando como “el segundo sistema de anillos” de Urano.

Además, Hubble ha detectado dos pequeños satélites, uno de los cuales comparte su órbita con uno de los nuevos anillos. Lo que resulta aún más sorprendente es que los análisis precisos de los datos revelan que las órbitas de la familia de lunas interiores de Urano han cambiado significativamente a lo largo de la década pasada.

Diagrama del sistema de Urano.Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScI)

Colectivamente considerados, estos nuevos descubrimientos indican que Urano posee un dinámico sistema de cuerpos orbitadores, densamente apretado, rápidamente cambiante y posiblemente inestable. “Estos nuevos descubrimientos demuestran dramáticamente que Urano tiene un dinámico y juvenil sistema de anillos y lunas”, dice Mark Showalter del Instituto SETI. “Hasta ahora nadie tenía idea de que los anillos estaban allí, no teníamos ningún derecho a sospecharlo”.

Como se supone que el polvo en una órbita tal sea agotado al escaparse en espiral, los anillos deben ser continuamente alimentados con material fresco. Showalter y su colaborador Jack Lissauer del Centro Ames de Investigación de la NASA proponen que el anillo exterior es alimentado por un satélite compañero de 20 kilómetros de diámetro, llamado Mab, al que observaron por primera vez en 2003 utilizando el Hubble.

Los impactos de meteoroides arrancan continuamente polvo desde la superficie de Mab, y luego este polvo se extiende en un anillo alrededor de Urano (otras pequeñas lunas también están relacionadas con anillos, incluyendo a Amaltea en Júpiter, a Pan en Saturno, y a Galatea en Neptuno). El anillo de Mab recibe con cada impacto una fresca infusión de polvo. De esta manera, la naturaleza “balancea los libros” manteniendo al anillo alimentado con polvo nuevo mientras que el polvo más antiguo se aleja en espiral o regresa hacia la luna. Los resultados de impactos sobre cuerpos pequeños fueron demostrados dramáticamente el 4 de julio de 2004 cuando la sonda Deep Impact chocó con el núcleo del cometa Tempel 1. Una enorme nube de polvo salió disparada de la superficie del cometa.

Desde 1994, Showalter y Lissauer han detectado numerosos cambios en las órbitas de las lunas interiores de Urano, cuando sus movimientos fueron derivados a partir de observaciones anteriores de Hubble y de Voyager. “Esto parece ser un proceso aleatorio o caótico, donde existe un intercambio continuo de energía y de momento angular entre las lunas”, dice Lissauer. “Los cambios de los últimos diez años son pequeños, pero el asunto con el caos es que los cambios pequeños se acumulan exponencialmente con el tiempo. Como resultado, esto sugiere que todo el sistema es orbitalmente inestable”.

Nave Voyager.Crédito: NASA

Los cálculos de Lissauer predicen que las lunas comenzarían a chocar unas con otras en unos pocos millones de años, lo cual resulta en un tiempo extremadamente corto comparado con los 4 500 millones de años del sistema uraniano. Quizás la luna más inestable de todas sea la diminuta Cupido, cuya órbita la acerca hasta apenas 800 kilómetros de la luna Belinda.

Showalter y Lissauer proponen que su descubrimiento de un segundo anillo, que orbita más cerca del planeta, proporciona más evidencia sobre la evolución colisional del sistema. Este anillo orbita en medio de las lunas pero no tiene ningún cuerpo visible que lo re-alimente con polvo. “Este anillo puede ser el signo indicador de un no observado cinturón de cuerpos que tengan entre unos pocos metros y unos pocos kilómetros de diámetro”, dijo Showalter. El científico propone que la desintegración colisional de una luna en el pasado de Urano pudo haber producido el anillo de escombros que ahora observamos.

La agudeza exquisita y la sensibilidad de Hubble descubrieron los anillos en una serie de 80 exposiciones de 4 minutos de duración, tomadas en agosto de 2004. El equipo reconoció más tarde a los nuevos y tenues anillos en 24 imágenes similares tomadas un año antes. Imágenes recientes de septiembre de 2005 los revela más claramente que nunca.

Showalter también descubrió los anillos en imágenes de archivo tomadas durante el sobrevuelo de Voyager 2 sobre Urano en 1986. Los primeros nueve anillos de Urano fueron descubiertos en 1977 durante observaciones de ocultación estelar de la atmósfera del planeta. Durante los encuentros Voyager, se descubrieron otros dos anillos y diez lunas. Sin embargo, nadie notó los anillos exteriores porque son extremadamente tenues y están mucho más lejos del planeta que lo que nadie había supuesto. Showalter pudo encontrarlos gracias a un cuidadoso análisis de casi 100 imágenes de Voyager.

Como los anillos son casi transparentes, resultan más fácilmente observables cuando están inclinados más de canto. Esto significa que los nuevos anillos aumentarán de brillo cada año a medida que Urano se acerca a su equinoccio, cuando el Sol ilumine directamente sobre el ecuador del planeta. Cuando eso suceda, en 2007, todos los anillos estarán de canto hacia la Tierra y los nuevos anillos resultarán más fáciles de estudiar.

La reina Mab y sus hadas.Crédito: James C.Christensen

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Hubble Site News Desk
Artículo: “Hubble Discovers Giant Rings and New Moons Encircling Uranus”
Fecha: Diciembre 22, 2005

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