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Titán está alejándose de Saturno mucho más rápido de lo que creíamos

Titan orbitando alrededor de Saturno.
Imagen: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Titan orbitando alrededor de Saturno.
Imagen: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Titán, la luna más grande de Saturno, está alejándose del planeta a una velocidad 100 veces mayor que lo que creíamos. Este descubrimiento podría cambiar completamente lo que sabíamos sobre Saturno y sobre el origen de sus satélites naturales.

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Titán, la única luna con atmósfera que hay en nuestro sistema solar, se aleja de Saturno a una velocidad de 11 centímetros por año, según una nueva investigación publicada esta semana en Nature. La estimación anterior era que se separaba del planeta 0,1 cm al año, por lo que su deriva está siendo 100 veces más rápida de lo que creíamos.

Esta cifra tan pequeña puede parecer trivial en la inmensidad del espacio, pero al igual que ocurre con nuestros continentes, estos pequeños pasos se convierten en algo significativo después de miles de años. En lo referente a Titán, esto significa que tenemos que replantearnos su historia astrofísica y probablemente todo el funcionamiento del sistema de Saturno. Además, esta nueva estimación valida una teoría reciente que tiene que ver con este fenómeno exacto: el movimiento hacia fuera de las lunas planetarias.

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Las lunas con suficiente masa ejercen un pequeño tirón gravitacional sobre sus planetas anfitriones, causando una especie de bulto temporal. Estos flujos y mareas incesantes distorsionan el campo gravitacional del planeta, haciendo que la luna sea empujada hacia adelante a lo largo de su órbita y haciendo que quede cada vez más lejos del planeta. Este es también nuestro caso, ya que nuestra Luna se aleja lentamente de la Tierra a una velocidad de 3,8 cm por año. Pero no te asustes, no corremos el riesgo de perder nuestra Luna en las profundidades del espacio, ya que la velocidad a la que se está separando es tan lenta que nuestro sol destruirá tanto la Tierra como la Luna antes de que esto llegue a suceder.

La nueva estimación ha sido posible mediante el análisis de los datos recopilados por la nave espacial Cassini, que pasó 13 años explorando Saturno antes de hacer su última zambullida mortal al planeta en 2017. Con un método conocido como astrometría, los científicos consiguieron mapear las estrellas que se ven en el fondo de las imágenes tomadas por Cassini y establecer un marco de referencia estático. Esto les permitió seguir con precisión la posición de Cassini a lo largo del tiempo, incluida su proximidad a Titán. Gracias a otra técnica conocida como radiometría, midieron la velocidad de la nave espacial a medida que iba siendo influenciada por la fuerza gravitacional de Titán. Gracias a los datos obtenidos con estas dos técnicas diferentes, los investigadores consiguieron averiguar cuánto se está alejando Titán.

Los últimos días de la sonda Cassini.

La nueva estimación plantea preguntas importantes sobre Saturno y sobre cuándo se formaron sus satélites naturales. Saturno apareció hace unos 4.600 millones de años, durante las primeras etapas del desarrollo de nuestro sistema solar, pero se sabe menos sobre el origen de sus icónicos anillos o sobre muchas de sus lunas (tiene más de 80).

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Titán se encuentra actualmente a 1,2 millones de kilómetros de Saturno, pero esta nueva frecuencia de deriva, hace suponer que la luna llegó a estar muy cerca del gigante gaseoso. Según estos hallazgos, todo el sistema de Saturno debe haberse expandido más rápidamente de lo que creíamos.

“Este resultado es una importante pieza del rompecabezas sobre la edad de Saturno y sobre cómo se formaron sus lunas”, explicó Valery Lainey, autora principal del estudio, en un comunicado de prensa de la NASA.

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El nuevo paper también valida una teoría propuesta hace cuatro años por el físico teórico Jim Fuller, coautor del nuevo artículo y astrofísico en Caltech. A diferencia de las teorías convencionales, que asumen un lenta separación de las lunas debido a la menor influencia de la gravedad, la teoría de Fuller sugiere que las lunas exteriores podrían estar influidas por un patrón orbital especial, como se explica en el comunicado de prensa de Caltech:

Su teoría sostiene que Titán empuje gravitacionalmente a Saturno con una frecuencia particular que hace que el planeta oscile fuertemente, de forma similar a cuando balanceamos las piernas en el momento justo cuando queremos que el columpio vaya más y más alto. Este proceso de fuerza de marea se llama bloqueo de resonancia. Fuller propuso que la elevada amplitud de la oscilación de Saturno conseguiría disipar una gran cantidad de energía, lo que a su vez haría que Titán se alejase del planeta a un ritmo más rápido de lo que se pensaba anteriormente.

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Los nuevos cálculos se encuentran muy cerca de esta idea, ya que los modelos de Fuller casan completamente con los cálculos obtenidos gracias a Cassini. Lo interesante es que el modelo de Fuller podría aplicarse a diferentes contextos astrofísicos, incluidos los sistemas binarios de estrellas o los sistemas de exoplanetas.

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