Cassini observa pruebas de un océano líquido a 100 km de profundidad en Titán, el mayor satélite de Saturno

La superficie helada de Titán, la mayor luna de Saturno, se mueve siguiendo el ritmo de las mareas como si se encontrara encima de un inmenso océano líquido (que se encontraría a 100 km de profundidad bajo la superficie). Así lo ha descubierto la sonda Cassini tras medir el campo gravitatorio de esta luna en seis sobrevuelos realizados entre 2006 y 2011. Titán orbita alrededor de Saturno con un periodo de 16 días y posee una atmósfera compuesta sobre todo de nitrógeno, con algo de metano y en menor cantidad algunos hidrocarburos. El nuevo océano descubierto bajo la superficie podría ser el responsable de la existencia de esta atmósfera. ¿Podría haber vida en este océano bajo la superficie? Los exobiólogos creen que no, ya que se trata de un océano más frío de lo que permitiría la bioquímica de la vida  de forma sostenible. Cassini seguirá tomando datos de Titán durante los próximos cinco años, lo que nos permitirá conocer mejor sus propiedades. Nos lo cuenta Richard A. Kerr, «Cassini Spies an Ocean Inside Saturn’s Icy, Gassy Moon Titan,» Science 336: 1629, 29 June 2012, haciéndose eco del artículo técnico de Luciano Iess et al., «The Tides of Titan,» Science Express, Published Online June 28 2012. Más información en Teresa Guerrero, «Un océano de agua líquida bajo la superficie de Titán,» El Mundo, 28 junio 2012.

Resuelto el enigma centenario del color de Jápeto, uno de los satélites de Saturno

Jápeto (Iapetus) es quizás el satélite más raro del planeta Saturno (el octavo más distante al planeta y el tercero en tamaño). Se caracteriza porque uno de sus hemisferios es mucho más brillante que el otro (hasta 10 veces más).  Este albedo asimétrico es un enigma desde su descubrimiento en 1671. El misterio parece haber sido resuelto en dos artículos que se publicarán en Science, John R. Spencer, Tilmann Denk Denk, «Formation of Iapetus’ Extreme Albedo Dichotomy by Exogenically Triggered Thermal Ice Migration,» Science Express, Published Online December 10, 2009, y Tilmann Denk et al., «Iapetus: Unique Surface Properties and a Global Color Dichotomy from Cassini Imaging,» Science Express Index, Published Online December 10, 2009.

Desde 2004, Jápeto ha sido observada repetidamente por la cámara de alta resolución ISS (Imaging Science System) instalada en la sonda Cassini. Jápeto tiene una velocidad de rotación propia muy lenta, lo que produce cambios de temperatura muy grandes entre el día y la noche. Las imágenes muestran gran número de cráteres de impacto. En el hemisferio oscuro se observan pequeños cráteres brillantes que indican que están recubiertos de una capa oscura de pocos metros de espesor. Las paredes de estos cráteres sugieren que el proceso responsable del albedo local es la sublimación de agua helada controlada por el gradiente de temperatura entre el día y la noche. Además, se observa la deposición de material exógeno (externo al satélite) en el cambio de color de la superficie, en ambos hemisferios, de un extremo al otro, siendo el color más rojo en la parte donde se deposita el material exógeno. Este mecanismo que explica el enigma centenario ha sido verificado gracias a simulaciones por ordenador (presentadas en el primero de los artículos citados más arriba).

La danza de los satélites de Saturno llamados Jano y Epimeteo

Izqiuerda: Janus (arriba) y Epimeteo (abajo); Centro: Jano; Derecha: Epimeteo. Las escalas son diferentes. (C) Cassini.

Izquierda: Jano (arriba) y Epimeteo (abajo); Centro: Jano; Derecha: Epimeteo. Las escalas son diferentes. (C) Cassini.

El baile de JanoEpimeteo, dos pequeños satélites rocosos de Saturno, es todo un espectáculo celeste, aunque sólo para los ojos de la sonda Cassini y de los astrónomos especializados en mecánica celeste. Ambos satélites comparten la misma órbita (distancia promedio a Saturno). Una vez cada cuatro años (terrestres) intercambian su posición  («bailan»), el satélite más cercano pasa a ser el más lejano y viceversa. Como la luna (de la Tierra) y Fobos de Marte, su movimiento está forzado por la libración, salvo cuando «bailan» proceso dominado por una libración libre y amortiguado por su fricción interna. Esta libración libre es de pequeña amplitud y decae rápidamente, en unas semanas, fuera de los límites de detección de la sonda Cassini, por lo que su análisis requiere técnicas numéricas de mecánica celeste.  Nos cuentan estos detalles técnicos Matthew S. Tiscareno, Peter C. Thomas, Joseph A. Burns, «The Rotation of Janus and Epimetheus,» ArXiv, Submitted on 22 Apr 2009.

Jano y Epimeteo son dos lunas emparejadas muy cercanas entre sí (unos 50 km) que fueron descubiertos en 1966, aunque hasta 1978 no se confirmó que se trataba de dos satélites eternamente emparejados (desde hace unos miles de millones de años, lo que indica que son jóvenes). Lo confirmó visualmente, como no, las sondas Voyager. Como muestra la fotografía de arriba muestran una forma irregular con múltiples cráteres de decenas de kiómetros de diámetro (lo que atestigua su juventud).  Uno de los sistema de 3 cuerpos más vistosos de la mecánica celeste de nuestro Sistema Solar. ¿Por qué ambos satélites comparten la misma órbita? Quizás ambos satélites se formaron por la ruptura de un único satélite padre de ambos. Algo atestiguado por su juventud (número y características de los cráteres observados).

La siguiente figura, izquierda, ilustra el baile entre Jano (J) y Epimeteo (E), para un observador externo y, derecha, en el centro de masas común.

Dibujo20090831_Janus_Epimetheus_dance_and_rotational_libration

PS (11 sep. 2009): Nuestro amigo Carlos nos muestra en «La danza de Jano y Epimeteo,» imágenes más recientes de Jano y Epimeteo. Como siempre, su entrada merece un enlace.