Ondas de densidad en los anillos de Saturno

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Se está utilizando un instrumento construido por la Universidad de Colorado en Boulder montado en la nave espacial Cassini-Huygens para distinguir objetos en los anillos de Saturno más pequeños que un campo de fútbol, ​​haciéndolos dos veces más nítidos que cualquier observación de anillo anterior.

Joshua Colwell, del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de CU-Boulder, dijo que las observaciones se realizaron con el Espectrógrafo de Imágenes Ultravioleta, o UVIS, cuando Cassini estaba a unos 4,2 millones de millas, o 6,75 millones de kilómetros, de Saturno en julio. Saturno orbita alrededor del Sol aproximadamente a mil millones de millas de la Tierra.

Colwell y sus colegas utilizaron una técnica conocida como ocultación estelar para obtener imágenes de las partículas del anillo, apuntando el instrumento a través de los anillos hacia una estrella, Xi Ceti. Las fluctuaciones de la luz de las estrellas que pasan a través de los anillos proporcionan información sobre la estructura y la dinámica de las partículas dentro de ellas, dijo Colwell, miembro del equipo científico de UVIS.

Comparó el sistema de Saturno con un gigantesco registro fonográfico, con el planeta en el medio y los anillos extendiéndose más de 40,000 millas, o 64,000 kilómetros. El tamaño de las partículas del anillo varía de manchas de polvo a montañas, y la mayoría varía entre mármoles y rocas, dijo.

Las observaciones de Cassini muestran variaciones dramáticas en el número de partículas de anillo en distancias muy cortas, dijo Colwell. Las partículas en los rizos individuales se agrupan estrechamente, y la cantidad de material cae abruptamente en el borde del anillo.

"Lo que vemos con las nuevas observaciones es que algunos de los bordes del anillo son muy afilados", dijo Colwell. Los bordes afilados de los pequeños rizos son especialmente evidentes en el anillo C y en la llamada División Cassini a cada lado del anillo B brillante, el anillo más grande de Saturno.

Las observaciones de Cassini con UVIS muestran que la distancia entre la presencia y ausencia de material en órbita en algunos bordes del anillo puede ser tan pequeña como 160 pies, o 50 metros, aproximadamente la longitud de un avión comercial típico, dijo.

Los bordes afilados ilustran la dinámica que restringe los procesos del anillo contra su tendencia natural a extenderse al espacio vacío cercano, dijo Colwell. "La naturaleza aborrece el vacío, por lo que es probable que la gravedad de una pequeña luna cercana y las continuas colisiones de meteoritos limiten las partículas en el anillo".

Colwell presentó sus hallazgos en la 36ª Reunión anual de la División de Ciencias Planetarias celebrada en Louisville, Ky., Del 8 al 12 de noviembre.

El proceso de ocultación estelar que usa UVIS también muestra vistas de muy alta resolución de varias ondas de densidad visibles en los anillos, incluida una no estudiada anteriormente, dijo. Las ondas de densidad son características ondulantes en los anillos causadas por la influencia de las lunas de Saturno, en este caso, la pequeña luna, Janus.

"Pequeñas lunas cerca de los anillos de Saturno agitan las partículas del anillo con su fuerza gravitacional", dijo Colwell. En ciertos lugares de los anillos, conocidos como resonancias, la órbita de una luna particular coincide con la órbita de ciertas partículas del anillo de una manera que mejora el proceso de agitación, dijo.

Las ondas de densidad, que se asemejan a una espiral fuertemente enrollada, muy parecida a la ranura en un registro fonográfico, se propagan lentamente desde la resonancia hacia la perturbadora luna, dijo. "Esto puede crear una ola en el anillo que parece una onda en un estanque", dijo Colwell.

"Las formas de estos picos y valles de las olas ayudan a los científicos a comprender si las partículas del anillo son duras y rebotan, como una pelota de golf, o suaves y menos rebotantes, como una bola de nieve", dijo Colwell. Señaló que un análisis de ondas de densidad realizado por científicos involucrados en la misión Voyager 2 de la NASA que visitó Saturno en 1981 se utilizó para determinar la masa y el grosor de los anillos del planeta.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, administra la misión Cassini-Huygens para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington, D.C.

El profesor de CU-Boulder, Larry Esposito, de LASP es el investigador principal del instrumento UVIS de $ 12.5 millones, diseñado y construido para JPL en CU-Boulder.

Fuente original: Comunicado de prensa de CU Boulder

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