Los anillos de Saturno pueden ser mucho más antiguos de lo que pensábamos

Según un estudio de modelización, los anillos de Saturno podrían ser mucho más antiguos de lo que se pensaba y podrían haberse formado aproximadamente al mismo tiempo que el planeta. Pero no todos los astrónomos están convencidos, y un investigador que formó parte de un equipo que calculó que los anillos de Saturno eran relativamente jóvenes sostiene que el nuevo trabajo no cambia sus hallazgos.

Durante la mayor parte del siglo XX, los científicos asumieron que los anillos de Saturno se formaron junto con el planeta, hace unos 4.500 millones de años. Pero cuando la nave espacial Cassini de la NASA visitó Saturno en 2004, descubrió que los anillos parecían notablemente libres de contaminación de pequeñas rocas espaciales, conocidas como polvo cósmico. Esta apariencia prístina indicaba que eran mucho más jóvenes, con una estimación en 2023 los sitúa entre 100 y 400 millones de años.

Ahora, Hyodo Ryuki al Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas de Japón y sus colegas han calculado que los anillos de Saturno deberían ser mucho más resistentes a la contaminación del polvo cósmico de lo que se pensaba anteriormente, por lo que podrían mantener una apariencia limpia durante mucho tiempo. Hyodo y su equipo no han calculado una nueva edad para los anillos, pero sugieren que podrían ser tan antiguos como el planeta, como solían creer los astrónomos.

Hyodo y sus colegas primero simularon cómo el polvo cósmico de alta velocidad, acelerado por la gravedad de Saturno, chocaría contra los anillos. Descubrieron que la colisión crearía temperaturas tan extremas que el polvo impactante debería vaporizarse. Este vapor, después de extenderse en una nube, se condensaría en nanopartículas cargadas, similares a las partículas que ha observado Cassini.

Luego, los investigadores modelaron cómo estas partículas se moverían a través del campo magnético de Saturno y descubrieron que solo una pequeña proporción se asentaría en los anillos, y la mayoría sería atraída hacia la atmósfera de Saturno o devuelta al espacio. “La eficiencia de la acreción de los anillos de Saturno es sólo de un pequeño porcentaje, mucho, mucho menor de lo que se suponía anteriormente”, dice Hyodo. Esto podría ampliar las estimaciones anteriores de la edad del anillo entre cientos de millones y miles de millones de años, afirma.

Sascha Kempf en la Universidad de Colorado Boulder, miembro del equipo que calculó la estimación anterior, mucho más reciente, de la edad de los anillos de Saturno, dice que él y sus colegas utilizaron un método más complejo que simplemente la eficiencia de la contaminación de los anillos, considerando cuánto tiempo lleva que el material llegue a los anillos y desaparezca. El valor calculado por Hyodo y sus colegas no debería cambiar los resultados generales para la edad, afirma Kempf. “Estamos bastante seguros de que esto no nos dice realmente que tengamos que volver a la mesa de dibujo”.

Pero Hyodo sostiene que la menor eficiencia de la contaminación debería cambiar drásticamente la era. “Asumieron una eficiencia del 10 por ciento, nosotros informamos del 1 por ciento. En la ecuación se ve que son 1.000 millones de años, o mil millones de años”.

Kempf también dice que las nuevas simulaciones suponen que los anillos de Saturno están hechos de partículas sólidas de hielo, mientras que en realidad los anillos están hechos de partículas más blandas de muchos más tamaños que los modelados en el estudio. “Si disparas partículas en estas estructuras más complejas y más blandas, el resultado de tales colisiones será muy diferente”, afirma.

Hyodo sostiene que esta suposición es estándar para muchos estudios similares. “Nadie sabe cuál es el efecto de diferentes hielos”, dice Hyodo. “Podría reducir aún más la eficiencia o tal vez no”.

Lotfi Ben-Jaffel del Instituto de Astrofísica de París, Francia, que no participó en ninguno de los esfuerzos de estimación de la edad, dice que el nuevo trabajo sugiere que los anillos no son tan jóvenes como se ha afirmado en los últimos años. “Representa un paso positivo hacia el esfuerzo de modelización que falta y necesario para abordar adecuadamente el problema fundamental de la formación y evolución de un sistema de anillos planetarios”, afirma.

Sin embargo, Hyodo y su equipo todavía necesitan mejorar su modelado para estimar mejor la contaminación de los anillos y poder calcular su edad con mayor precisión, afirma.