Un equipo de investigadores ha reavivado el debate sobre la edad de los anillos de Saturno con un estudio que fecha a los anillos como los más propensos a haberse formado temprano en el Sistema Solar.

En un artículo publicado hoy en Astronomía de la naturaleza y presentado en la Reunión Conjunta EPSC-DPS 2019 en Ginebra, los autores sugieren que los procesos que expulsan preferentemente material polvoriento y orgánico de los anillos de Saturno podrían hacer que los anillos parezcan mucho más jóvenes de lo que realmente son.

La inmersión de Cassini a través de los anillos durante la Gran Final de la misión en 2017 proporcionó datos que se interpretaron como evidencia de que los anillos de Saturno se formaron hace solo unas pocas decenas de millones de años. alrededor de la época en que los dinosaurios caminaban por la Tierra. Las mediciones de gravedad tomadas durante la inmersión dieron una estimación más precisa de la masa de los anillos, que se componen de más del 95 por ciento de hielo de agua y menos del 5 por ciento de rocas, materiales orgánicos y metales. La estimación de masa se usó luego para calcular cuánto tiempo el hielo prístino de los anillos necesitaría estar expuesto al polvo y micrometeoritos para alcanzar el nivel de otros "contaminantes" que vemos hoy.

Para muchos, esto resolvió el misterio de la edad de los anillos. Sin embargo, Aurelien Crida, autor principal del nuevo estudio, cree que el debate aún no está resuelto.

"No podemos medir directamente la edad de los anillos de Saturno como los anillos en el tocón de un árbol, así que tenemos que deducir su edad a partir de otras propiedades como la masa y la composición química. Estudios recientes han supuesto que el flujo de polvo es constante, la masa de los anillos es constante, y que los anillos retienen todo el material contaminante que reciben. Sin embargo, todavía hay mucha incertidumbre sobre todos estos puntos y, cuando se toma con otros resultados de la misión Cassini, creemos que hay un caso fuerte de que los anillos son mucho, muy viejo, "dijo el Dr. Crida, del Observatoire de la Côte d "Azur, CNRS.

Crida y sus colegas argumentan que la masa medida durante el final de la misión Cassini concuerda extraordinariamente bien con los modelos de la evolución dinámica de anillos masivos que se remontan al Sistema Solar primordial.

Los anillos están hechos de partículas y bloques que varían en tamaño desde metros hasta micrómetros. Las interacciones viscosas entre los bloques hacen que los anillos se extiendan y se lleven el material como una cinta transportadora. Esto conduce a una pérdida de masa desde el borde más interno, donde las partículas caen al planeta, y desde el borde exterior, donde el material cruza el límite exterior hacia una región donde comienzan a formarse lunas y satélites.

Los anillos más masivos se extienden más rápidamente y pierden masa más rápidamente. Los modelos muestran que cualquiera que sea la masa inicial de los anillos, hay una tendencia a que los anillos converjan en una masa medida por Cassini después de alrededor de 4 mil millones de años, coincidiendo con la escala de tiempo de la formación del sistema solar.

"Según nuestro conocimiento actual de la viscosidad de los anillos, la masa medida durante la Cassini Grand Finale sería el producto natural de varios miles de millones de años de evolución, que es atractivo. Cierto es que, nada prohíbe que los anillos se hayan formado muy recientemente con esta masa precisa y apenas hayan evolucionado desde entonces. Sin embargo, eso sería toda una coincidencia, "dijo el Dr. Crida.

El coautor Hsiang-Wen Hsu formó parte de un equipo que anunció los resultados en octubre de 2018 del Analizador de polvo cósmico de Cassini, que mostró que 600 kilogramos de granos de silicato caen sobre Saturno desde los anillos cada segundo. Otros estudios que utilizan datos del espectrómetro de masas neutras y de iones de Cassini han demostrado la presencia de moléculas orgánicas en la atmósfera superior de Saturno que se cree que se derivan de los anillos.

Dr. Hsu, del Laboratorio de Física Espacial y Atmosférica de Boulder, Colorado, dijo:"Estos resultados sugieren que los anillos se están 'limpiando' de contaminantes. La naturaleza de este posible proceso de limpieza del anillo es aún misteriosa. Sin embargo, Nuestro estudio muestra que la edad de exposición no está necesariamente relacionada con la edad de formación, por tanto, los anillos pueden parecer artificialmente jóvenes ".