Una nueva investigación que surge de las órbitas finales de la nave espacial Cassini de la NASA representa un gran avance en nuestra comprensión del sistema de Saturno, especialmente el misterioso, región nunca antes explorada entre el planeta y sus anillos. Algunas ideas preconcebidas están resultando erróneas mientras surgen nuevas preguntas.

Seis equipos de investigadores publicarán su trabajo el 5 de octubre en la revista Ciencias , basado en los hallazgos del Grand Finale de Cassini. Es cuando, mientras la nave espacial se estaba quedando sin combustible, El equipo de la misión condujo la Cassini espectacularmente cerca de Saturno en 22 órbitas antes de vaporizarla deliberadamente en una zambullida final en la atmósfera en septiembre de 2017.

Sabiendo que los días de Cassini estaban contados, su equipo de misión fue por el oro. La nave espacial voló donde nunca fue diseñada para volar. Por primera vez, sondeó el entorno magnetizado de Saturno, voló a través del hielo, partículas de anillo rocoso y olfateó la atmósfera en el 1, 200 millas de ancho (2, 000 kilómetros de ancho) entre los anillos y las cimas de las nubes. La trayectoria de vuelo no solo llevó a la nave espacial a sus límites, Los nuevos hallazgos ilustran cuán poderosos y ágiles eran los instrumentos.

Muchos más resultados científicos de Grand Finale están por venir, pero estos son algunos de los aspectos más destacados de hoy:

• Los compuestos orgánicos complejos incrustados en nanogranos de agua llueven desde los anillos de Saturno hacia su atmósfera superior. Los científicos vieron agua y silicatos, pero se sorprendieron al ver también metano, amoníaco, monóxido de carbono, nitrógeno y dióxido de carbono. La composición de los compuestos orgánicos es diferente de la que se encuentra en la luna Encelado, y también diferente de la de la luna Titán. lo que significa que hay al menos tres depósitos distintos de moléculas orgánicas en el sistema de Saturno.
• Por primera vez, Cassini vio de cerca cómo los anillos interactúan con el planeta y observó partículas y gases del anillo interior que caían directamente a la atmósfera. Algunas partículas adquieren cargas eléctricas y giran en espiral a lo largo de líneas de campo magnético, caer en Saturno en latitudes más altas, un fenómeno conocido como "lluvia en anillo". Pero los científicos se sorprendieron al ver que otros son arrastrados rápidamente a Saturno en el ecuador. Y todo se está cayendo de los anillos más rápido de lo que pensaban los científicos:hasta 22, 000 libras (10, 000 kilogramos) de material por segundo.
• Los científicos se sorprendieron al ver cómo se ve el material en el espacio entre los anillos y la atmósfera de Saturno. Sabían que las partículas a lo largo de los anillos iban de grandes a pequeñas. Pero el muestreo en la brecha mostró en su mayoría minúsculos, partículas de tamaño nanométrico, como el humo, sugiriendo que algún proceso aún desconocido está triturando partículas.
• Saturno y sus anillos están incluso más interconectados de lo que pensaban los científicos. Cassini reveló un sistema de corriente eléctrica previamente desconocido que conecta los anillos con la parte superior de la atmósfera de Saturno.
• Los científicos descubrieron un nuevo cinturón de radiación alrededor de Saturno, cerca del planeta y compuesto por partículas energéticas. Descubrieron que si bien el cinturón en realidad se cruza con el anillo más interno, el anillo es tan tenue que no bloquea la formación del cinturón.
• A diferencia de cualquier otro planeta con un campo magnético en nuestro Sistema Solar, El campo magnético de Saturno está casi completamente alineado con su eje de rotación. Los nuevos datos muestran una inclinación del campo magnético de menos de 0,0095 grados. (El campo magnético de la Tierra está inclinado 11 grados desde su eje de rotación). Según todo lo que los científicos saben sobre cómo se generan los campos magnéticos planetarios, Saturno no debería tener uno. Es un misterio que los físicos trabajarán para resolver.
• Cassini voló sobre los polos magnéticos de Saturno, muestrear directamente las regiones donde se generan las emisiones de radio. Los hallazgos duplicaron con creces el número de mediciones directas de fuentes de radio del planeta, una de las pocas ubicaciones no terrestres donde los científicos han podido estudiar un mecanismo de generación de radio que se cree que opera en todo el universo.

Para la misión Cassini, la ciencia que se desarrolla desde las órbitas de la Gran Final justifica con creces el riesgo calculado de sumergirse en la brecha, rozando la atmósfera superior y bordeando el borde de los anillos interiores, dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini.

"Casi todo lo que sucedía en esa región resultó ser una sorpresa, ", Dijo Spilker." Esa era la importancia de ir allí, para explorar un lugar en el que nunca habíamos estado. Y la expedición realmente valió la pena:los datos son tremendamente emocionantes ".

El análisis de los datos de Cassini de los instrumentos de la nave espacial continuará durante los próximos años, ayudando a pintar una imagen más clara de Saturno.

"Quedan muchos misterios, mientras juntamos las piezas del rompecabezas, "Dijo Spilker." Los resultados de las órbitas finales de Cassini resultaron ser más interesantes de lo que podríamos haber imaginado ".

Los trabajos publicados en Ciencias están:

"Interacciones químicas entre la atmósfera de Saturno y sus anillos, "por J.Hunter Waite, et.al.

"Polvo del anillo en D que cae en la ionosfera ecuatorial y la atmósfera superior de Saturno, " by Donald Mitchell, et.al.

"In-situ collection of dust grains falling from Saturn's rings into its atmosphere, " by Hsiang-Wen Hsu, et.al.

"A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings, " by Elias Roussos, Peter Kollmann, et.al.

"Saturn's magnetic field revealed by the Cassini Grand Finale, " by Michele Dougherty, et.al.

"The low frequency source of Saturn's Kilometric Radiation (SKR), " by Laurent Lamy, et.al.

On Oct. 4, como el Ciencias publication embargo lifts, articles describing research complementary to these findings will post online in Cartas de investigación geofísica (GRL), a journal of the American Geophysical Union (AGU).