Mimas sobre los anillos.

Esta preciosa imagen que muestra a la luna Mimas como si estuviera sobrevolando a los anillos de saturno, fue captada por la Sonda espacial Cassini, de la NASA, el pasado 1 de diciembre. La sonda se encontraba a unos 260.000 kilómetros de Mimas, también conocida como la luna "Estrella de la Muerte" por su parecido con la estación de batalla del mismo nombre de la saga "Star Wars", parecido que se nota mucho más en la imagen de abajo.

Desfile de lunas en Saturno

La sonda espacial Cassini, actualmente en órbita alrededor de Saturno, sigue enviándonos magnificas imágenes del planeta y su camada de satélites, la protagonista de esta galería es la luna Dione. Como muchos de los nombres dados a los cuerpos celestes, el nombre de esta luna procede de la mitología griega, Dione (en griego antiguo Διωνη, ‘reina divina’) era una diosa sin una presencia y papel definido que desempeñar. Toma su forma más concreta en el libro V de la Ilíada de Homero como la madre de Afrodita, cuando ésta viaja a su lado tras ser herida en una batalla mientras protegía a su favorito e hijo Eneas. En dicho libro, Dione aparenta ser un equivalente de Rea, la Madre de los Dioses, a quien Homero también situaba en el Olimpo. Recordemos que la segunda luna más grande de Saturno recibe el nombre de Rea.

Dione aparenta estar flotando sobre los anillos de saturno, poco antes de que la sonda Cassini realice su máximo acercamiento a dicha luna.

Aquí observamos a Dione mucho más cercana a la sonda.

Mimas, otra de las lunas de saturno, es eclipsada por Dione.

Los anillos de Saturno brillan majestuosos en la oscuridad.

Hermosa imagen de Dione, junto a los anillos de Saturno y otras dos lunas.

Mimas reapareciendo por el otro lado de Dione.

Misterios de Urano III: extrañas lunas

Sistema de satélites de Urano.

Continuamos hablando de los misterios de Urano, en esta ocasión nos centraremos en su extraño conjunto de satélites naturales. El planeta posee 27 lunas conocidas hasta la fecha, 13 satélites internos, 5 lunas mayores y 9 satélites externos. El sistema de lunas de Urano es el menos masivo de los gigantes gaseosos, la mayoría orbita al planeta alineados al ecuador del mismo, por lo que se deduce que el cataclismo que habría inclinado al planeta ocurrió antes de la formación de las lunas.

Principales lunas de Urano.

Los fanáticos de Shakespeare y Alexander Pope están de parabienes, pues los nombres dados a las lunas fueron tomados de sus obras, especialmente de los personajes femeninos, siendo una ruptura con la tradición de nombrar a los cuerpos del sistema solar con nombres sacados de la mitología greco-romana.

Principales lunas de Urano.

Los satélites internos son probablemente restos de la formación del sistema de anillos de Urano, siendo todos pequeños, están compuestos de una mezcla de hielo y roca, algunos de ellos son: Belinda, Bianca, Cordelia, Crésida, Desdémona, Julieta, Ofelia, Porcia, Puck y Rosalinda. Todas con un tamaño de 40 a 80 km de diámetro excepto Puck que con un diametro de 160 km es la más grande de estas lunas interiores.

Puck.

Les siguen Titania, Oberón, Umbriel, Ariel y Miranda. Estas son las llamadas "lunas clásicas", son las más grandes de Urano y eran las únicas conocidas antes de la era espacial. Ninguno de los satélites de este planeta tiene atmósfera a destacar.

Titania y Oberón son los dos satélites más grandes y los primeros que fueron descubiertos, en 1787 por William Herschel, el descubridor de Urano. Sus nombres son los de la reina y el rey de las hadas (respectivamente) en la obra El sueño de una noche de verano de Shakespeare. Son bastante similares en tamaño, presentando Titania una mayor actividad geológica.

Urano, visto desde Oberón.

Oberón es el más alejado de los satelites principales, orbitando a Urano a unos 584.000 kilómetros, posee un diametro de 1523 km, convirtiendose en el segundo más grande. Al igual que la luna terrestre, el periodo de rotación de Oberón coincide con su traslación, por lo que siempre muestra la misma cara a Urano.

Oberón.

La órbita de Oberón discurre durante una parte importante de ella fuera de la magnetosfera de Urano. Como resultado, su superficie es directamente barrida por el viento solar. Este efecto es importante porque en el resto de los satélites, los cuales orbitan en el interior de la magnetosfera de Urano, el hemisferio que queda a la espalda del movimiento de traslación del satélite a lo largo de su órbita, se ve barrido por el plasma magnetosférico que rota junto con el planeta. Este bombardeo supone el oscurecimiento de esos hemisferios, efecto que se observa en todos los satélites excepto en Oberón.

Titania, es la luna mayor con unos 1576 km. de diámetro, encontrandose aproximadmente a unos 436.000 km. del planeta, tambien presenta la misma cara a Urano. Al encotrarse todo el tiempo dentro de la magnetosfera del planeta, presenta un hemisferio oscuro. El interior de Titania puede dividirse en un núcleo rocoso rodeado por un manto helado. Si éste es el caso, el radio del núcleo, sería de 520 km, el 66% del radio total del satélite, y el 58% del total de su masa. La presión en el centro de Titania es de aproximadamente 0,58 GPa (5,8 kbar).

Titania.

El estado actual del manto es desconocido. Si el manto contiene suficiente amoniaco u otro anticongelante, Titania podría contener un océano líquido en el límite entre el núcleo y el manto. El ancho de este océano seria como máximo de 50 km y su temperatura rondaría los 190 K. De todas maneras la estructura interna de Titania depende en gran medida de la historia termal del satélite que es, hoy en día, poco conocida, aunque la idea de un océano subterráneo es fascinante. 

Umbriel.

Le toca el turno a Umbriel, es el tercero en tamaño de los cinco satélites principales. Descubierto por William Lassell el 24 de octubre de 1851. Umbriel recibe su nombre de un personaje, el "espíritu crepuscular de la melancolía", de la obra de Alexander Pope, El rizo robado (The Rape of the Lock), nombre que recuerda a la palabra sombra en latín lo que es muy apropiado para este satélite, el de menos albedo, más oscuro, de los de Urano. 

Representación artística de la luna Umbriel, mostrando al accidente geográfico conocido como Wunda.

Dicha luna tiene un diámetro de unos 1172 km. y orbita al planeta a unos 266.000 km. La característica más destacable de Umbriel es Wunda, una zona blanca brillante con forma de anillo situada cerca del ecuador del satélite. Tiene 140 km de diámetro y no se sabe con seguridad qué es pero probablemente sea un cráter cubierto con algún tipo de hielo. ¿Qué es realmente y como se formó? Es un misterio que deberá resolver una futura misión robótica a Urano.

Ariel.

Ariel es el cuarto mayor satélite por tamaño, con más de 1000 km de diámetro y encontrándose a solo 191.000 km de la capa superior de nubes de Urano. Ariel era una sílfide de un poema de Alexander Pope llamado El rizo robado. También es el nombre de un personaje de la obra La tempestad de Shakespeare. La superficie de Ariel es una de las más jóvenes y menos craterizada del sistema de Urano. Posee cráteres de entre 5 y 10 km de diámetro pero carece de grandes cráteres. La superficie de Ariel presenta pruebas de tectónica global con estrechos valles limitados por fallas de estiramiento y cañones. Las fallas están mucho más desarrolladas que en el caso de Titania y en algunos lugares los valles de las fallas alcanzan decenas de km de profundidad.

Urano, visto desde la superficie de la luna Ariel.

Eclipse en Urano. La luna Ariel proyecta su sombra sobre el distante planeta, en esta fotografía tomad por el Hubble.

También hay signos evidentes de expulsión de material desde el interior del satélite. En algunos sitios, paralela a la falla, se observa material que fluyó del interior del satélite similar a la lava que fluye en las dorsales oceánicas de la Tierra. La diferencia es que el material que fluyó del interior de Ariel no era lava sino una mezcla caliente de hielo y roca bastante viscoso y que se desplazó de forma similar a un glaciar terrestre sepultando los accidentes más antiguos y formando sus bordes una abrupta escarpadura de un km de altura. Posiblemente Ariel, aún tenga actividad geológica similar a la que presenta la luna Encélado de Saturno.

Miranda.

Llegamos finalmente a Miranda, que es el menor de los cinco satélites principales del planeta y fue el último en ser descubierto, hasta el sobrevuelo de Urano por la sonda espacial Voyager 2. Descubierto por Gerard Kuiper el 16 de febrero de1948, Miranda recibe su nombre de un personaje, la hija del mago Próspero, de la obra de William Shakespeare La Tempestad. Miranda orbita bastante cerca de Urano, a solo 130.000 km de la cubierta nubosa del planeta. Este pequeño mundo de solo 472 kilómetros de diámetro, es uno de los mundos más extraños del sistema solar. Geológicamente hablando, Miranda podría haber sido el cuerpo más activo del Sistema Solar. 

Urano visto desde la superficie de Miranda.

La superficie de la luna está atravesada por grandes cañones de hasta 20 km de profundidad con regiones de terreno resquebrajado indicando una muy intensa actividad geológica en el pasado. Se piensa que esta actividad geológica podría estar relacionada con efectos de marea producidos por Urano. Sin embargo, es más aceptada la teoría de que en el pasado Miranda sufrió un fuerte impacto que estuvo a punto de destruir el satélite. Otra teoría, que ahora ya no se considera tan válida, dice que en el pasado Miranda sufrió un fuerte impacto que la partió en trozos. Con el tiempo, los fragmentos se volvieron a juntar dando el aspecto de cuerpo remendado que tiene actualmente.

En una próxima entrada hablaré de las posibilidades de una misión espacial con destino a Urano.

Japeto: Rareza del sistema solar

Japeto, luna de saturno.

Estamos en el año 1671, la astronomía ha avanzado a grandes pasos desde la invención del telescopio, de manera que pueden imaginarse la frustración de Gian Domenico Cassini, después de descubrir la luna de Saturno, "Japeto" en dicho año.Lo que ocurría es que Cassini veía la luna muy bien cuando se encontraba al oeste del planeta, pero no la podía ver en el lado este. Cassini finalmente dejo a todo el mundo perplejo en 1705: Tras todos esos años de análisis llegó a la conclusión de que Japeto debía ser muy brillante en un hemisferio (la cara orientada hacia adelante en su órbita) y muy oscuro en el otro.

Las dos caras de Japeto.

Pasaron varios siglos para descubrir cómo se produjo esta doble personalidad. Las imágenes cercanas obtenidas en 2007 por el orbitador Cassini de la NASA revelaron que el material oscuro no había hecho erupción desde el subsuelo, ni procedía de sus vecinos (estas eran las dos principales sospechas). En cambio, los hielos de capa exterior de la luna se habían sublimado aparentemente, dejando tras de sí una gruesa capa de sedimentos ricos en carbono, parecería como si una gigantesca estufa hubiera calentado un hemisferio de la luna hasta dejarlo sin hielo en la superficie.

Sonda Cassini, en órbita de saturno.

Sin embargo, como suele ser habitual en la ciencia, al intentar resolver el misterio de Japeto, los científicos de Cassini se enfrentaron con otro: una cordillera montañosa imponente, de hasta 15 km de altura que se extiende a lo largo del ecuador de la luna por más de 1.300 km, un tercio de su circunferencia. Esta notable cordillera aparentemente antigua, no puede explicarse por procesos geológicos. Esta característica superficial ha desconcertado a los científicos planetarios desde su descubrimiento. Le da a Japeto la forma de una nuez gigante.

La gran cordillera ecuatorial, no puede explicarse por los conocidos fenómenos geológicos, siendo el origen de esta formación uno de los secretos mejor guardados de Japeto

Gran cordillera ecuatorial de Japeto.

Pero si todo esto no fuera suficiente, existe otro problema aún más misterioso. Japeto rota sincrónicamente (su rotación coincide con su traslación alrededor de Saturno, o sea muestra siempre la misma cara al planeta)a su movimiento en torno a Saturno en 79 días alrededor de Saturno, una sincronía forzada por la gravedad de Saturno hace mucho tiempo (al igual que la Luna rota en forma sincrónica alrededor de la Tierra). Pero las imágenes de alta resolución de Cassini demostraron que Japeto claramente no tiene forma esférica. Su forma implica que "tuvo que haberse sido congelado" mientras rotaba muy rápidamente, una vez cada 16 horas. Saturno puede ser un cuerpo masivo, pero Japeto está tan lejos (más de tres millones de kilómetros) que las fuerzas de marea del planeta hubieran necesitado unos 10.000 millones de años para reducir esta velocidad tan rápida.

Órbita de Japeto alrededor de Saturno (en rojo).

Ahora el dinamicista Hal Levison y tres colegas del Southwest Research Institute presentarón una nueva teoría que podría explicar las rarezas de Japeto, describieron cómo algo tuvo que haber impactado contra Japeto lo suficientemente fuerte en el pasado remoto formando un cercano disco de desechos y una pequeña luna orbitando algo más lejos. Como lo leen, Japeto podría heber tenido una luna.

Superficie de Japeto.

Los científicos del Southwest Research Institute descubrieron que, cuando las fuerzas de marea de la pequeña luna interactúan con Japeto, la pequeña luna frena drásticamente su rotación, y además forzó el colapso del disco para formar la cresta ecuatorial en tan sólo unos pocos miles de años. "Los desechos deberían haber caído a casi tangencialmente a la superficie a tan sólo 300 metros por segundo", explica Walsh, y ésto sería más que suficiente para que se formase la cresta.

Superficie de Japeto.

Mientras tanto, todo este tira y afloja gravitacional alejó lentamente a la pequeña hasta que se escapó de la órbita de Japeto y comenzó a orbitar a Saturno. Pero esta libertad habría durado poco: hay una probabilidad del 90% de que colisionase finalmente con Japeto y de que hubiera formado una de las grandes cuencas de su corteza helada.

Gran cuenca de impacto en Japeto.¿Será este el lugar donde se estrelló la pequeña luna?

Este escenario sería válido éxito o no en función de las suposiciones que se tomen sobre la rigidez del interior de Japeto (en función de su composición y temperatura) y de la forma en que evolucionó.

Superficie de Japeto.

¿Sería plausible esta teoría, incluso remotamente? Bueno, ¿por qué no? Se han invocado impactos catastróficos para explicar de todo, desde la Luna de la Tierra al núcleo de hierro de gran tamaño de Mercurio o la inclinación del eje de rotación del planeta Urano...

En resumen un mundo misterioso y fascinante, que requiere una exploración más exhaustiva, como la de la siguiente imagen. 

Grandes misterios de las lunas de Júpiter

Júpiter, el mayor planeta del sistema solar, posee una impresionante camada de cuerpos orbitándolo, con 64 lunas actualmente catalogadas. Pero la mayoría de ellas son muy pequeñas, poco más que grandes piedras en el espacio, posiblemente asteroides capturados por el planeta.

Cuatro de ellas son una excepción, son lo bastante grandes como para ser fácilmente observables desde la tierra con pequeños telescopios, como lo comprobó Galileo Galilei, su descubridor, en cuyo honor recibieron la denominación de "Lunas Galileanas", Io, Europa, Ganímedes y Calixto.

Las lunas galileanas.

Juntas las cuatro lunas, forman el 99,9 % de la materia que orbita al planeta. Cada una de ellas con su carácter particular y rompecabezas científicos. Veamos  a continuación un compilado con los misterios principales de cada una.

Io, la activa luna de pizza.

Es la más cercana a Júpiter entre las lunas galileanas. Su proximidad ayuda a explicar su peculiar apariencia infernal, salpicada de manchas amarillo-sulfurosas, volcanes activos y la casi total ausencia de cráteres.

Io

Io posee en efecto cerca de 400 volcanes actualmente en actividad, cadenas montañosas formadas por la tectónica de placas. Esta luna es el objeto, geológicamente hablando, más activo del sistema solar.

La energía que hace posible esta actividad proviene en gran parte de un "tira y afloja" gravitatorio entre Júpiter y las otras tres lunas galileanas con Io atrapada en el medio. La constante de estiramiento y la compresión que ejerce esta influencia gravitacional hace que Io se caliente en su interior, lo que provoca que la luna a menudo expulse lava, ceniza y azufre  al espacio. 

Como las fuerzas de marea, sin embargo, no es posible explicar toda la actividad volcánica de Io. La historia de las variaciones en la influencia gravitatoria de Io, sigue siendo turbia. En otras palabras debe existir algún mecanismo "extra" que aporte energía adicional a la luna.  Teniendo en cuenta lo interesante que es este objeto podría ser el objetivo de toda una misión espacial.

Europa, una apuesta inteligente para la vida extraterrestre?

La luna de Júpiter que tiene más posibilidades de conseguir algún día su propia misión específica es Europa. Este objeto helado blanco con vetas de color marrón en su superficie se presenta como uno de los mejores candidatos para albergar vida extraterrestre en nuestro sistema solar. 

Europa.

Bajo una capa de hielo de, tal ves, 10 a 30 kilómetros de espesor, Europa probablemente alberga un océano de agua salada. Dependiendo de los componentes químicos y modelos geológicos utilizados, este océano podría tener el doble del volumen de todos los de la Tierra.

Comprensiblemente, los astrónomos están llenos de preguntas acerca de este océano subterráneo (sub-europeo???). La pregunta principal sería: "La fuerza gravitatoria ejercida sobre la luna, ¿Permitiría el desarrollo de la vida de alguna manera?". Preguntas que intentará responder la nueva misión de la NASA, Jupiter Europa Orbiter JEO.

Jupiter Europa Orbiter JEO.

La idea no es tan descabellada. La flexión de marea de Júpiter podría mantener el interior caliente de Europa. Esta energía podría, a su vez, apoyar a la vida microbiana, análoga a la que se encuentra alrededor de las ventilas hidrotermales en los océanos de la Tierra. Los rayos cósmicos que llegan desde el espacio podrían golpear la corteza de hielo e incluso liberar el oxígeno que permitiría la existencia de formas de vida superiores, como los peces. Un autentico "Mar de dudas" rodea a la helada luna.

Ganímedes, grande y extrañamente magnética.

La luna más grande de Júpiter, Ganímedes, reina como la luna más grande del sistema solar. De hecho, es incluso más grande que el planeta Mercurio. Otra distinción de Ganímedes: es la única luna con su propia magnetósfera, que es una región que rodea a la luna en el que partículas cargadas procedentes del Sol son desviadas por un campo magnético.

Ganímedes.

La particularidad de esto es que no conocemos otro "cuerpo pequeño" que posea una similar, y no existen modelos teóricos que expliquen satisfactoriamente como esta luna posee un campo magnético de estas características.

La magnetósfera de Ganímedes, se supone, fue formada de una manera muy similar a la de la Tierra, debido a la convección en el núcleo de la luna de hierro líquido. Aprender cómo se genera ayudaría a una mejor comprensión del campo magnético de nuestro propio planeta.

Como si fuera poco, Ganímedes también puede tener océanos ocultos en su corteza gris, rocosas y heladas. Este mundo es un destino potencialmente colonizable para la humanidad en el futuro, será estudiado por la misión Jupiter Ganymede Orbiter JGO, desarrollado por la agencia espacial europea ESA.

Jupiter Ganymede Orbiter JGO.

La maltratada Calixto.

La Luna galileana con la más lejana órbita de Júpiter, es Calixto. A diferencia de Io y Europa (e incluso Ganímedes hasta cierto punto), donde la actividad geológica ha borrado muchos cráteres, Calisto lleva las cicatrices de eones de impactos de meteoritos. La luna, geológicamente muerta, se considera el objeto con más cráteres del sistema solar.

Calixto.

Los paisaje de Calixto se encuentran, por lo tanto, entre los más antiguos de la historia, de entre unos cuatro mil millones de años. El análisis de sus materiales de la superficie sería como abrir un túnel del tiempo de vuelta al sistema solar primitivo.

Calixto podría estar llena de sorpresas en el interior. También, para no ser menos, un océano subterráneo podría esconderse bajo la torturada superficie de la luna, otra posible morada para la vida alienígena en los dominios de Júpiter. (O para la humanidad, si esta decide aventurarse en el espacio).

Para que conste que no solo de las lunas galileanas vive el investigador joviano, aquí va un misterio más.


Desde su descubrimiento en el año 2000, una pequeña luna de sólo 4 kilómetros de diámetro y con la designación S/2000 J 11 ha desaparecido. Los astrónomos creen que la pequeña luna en realidad se ha estrellado en Himalia, la quinta luna de Júpiter, la más masiva después de las cuatro Galileanas.

Himalia.

El posible impacto parece haber creado una corriente de materiales, observados en 2006, que incluso podrían haber formado un nuevo anillo alrededor de Júpiter. Tenues anillos del planeta, naturalmente, no tendrán la espectacularidad de los anillos de Saturno pero ,como con Saturno, las lunas  desempeñan un papel clave en el suministro de las partículas que componen los anillos planetarios.