Saturno es bien conocido por ser un gigante gaseoso y por su impresionante sistema de anillos. Pero, ¿te sorprendería saber que este planeta también tiene la segunda mayor cantidad de lunas en el Sistema Solar, solo superada por Júpiter? Sí, Saturno tiene al menos 150 lunas y lunas en total, aunque solo 62 tienen órbitas confirmadas y solo 53 han recibido nombres oficiales.
La mayoría de estas lunas son cuerpos pequeños y helados que son poco más que partes de su impresionante sistema de anillos. De hecho, 34 de las lunas que se han nombrado tienen menos de 10 km de diámetro, mientras que otras 14 tienen de 10 a 50 km de diámetro. Sin embargo, algunas de sus lunas internas y externas se encuentran entre las más grandes y dramáticas del Sistema Solar, miden entre 250 y 5000 km de diámetro y albergan algunos de los mayores misterios del Sistema Solar.
Las lunas de Saturno tienen una variedad de entornos entre ellas que te perdonarán por querer pasar una misión completa solo mirando sus satélites. Desde el Titán anaranjado y brumoso hasta las plumas heladas que emanan de Encelado, estudiar el sistema de Saturno nos da muchas cosas en qué pensar. No solo eso, los descubrimientos de la luna siguen llegando. A partir de abril de 2014, hay 62 satélites conocidos de Saturno (excluyendo sus anillos espectaculares, por supuesto). Se nombran cincuenta y tres de esos mundos.
Descubrimiento y nomenclatura:
Antes de la invención de la fotografía telescópica, se observaron ocho de las lunas de Saturno utilizando telescopios simples. El primero en ser descubierto fue Titán, la luna más grande de Saturno, que fue observada por Christiaan Huygens en 1655 utilizando un telescopio de su propio diseño. Entre 1671 y 1684, Giovanni Domenico Cassini descubrió las lunas de Tetis, Dione, Rea y Jápeto, a las que denominó colectivamente "Sider Lodoicea" (en latín, "Estrellas de Luisiana", en honor al rey Luis XIV de Francia).
En 1789, William Herschel descubrió Mimas y Encelado, mientras que los astrónomos padre e hijo W.C Bond y G.P. Bond descubrió Hyperion en 1848, que fue descubierto independientemente por William Lassell ese mismo año. A fines del siglo XIX, la invención de las placas fotográficas de larga exposición permitió el descubrimiento de más lunas, la primera de las cuales Phoebe, observada en 1899 por W.H. Pickering
En 1966, el astrónomo francés Audouin Dollfus descubrió el décimo satélite de Saturno, que más tarde se llamó Janus. Unos años más tarde, se dio cuenta de que sus observaciones solo podían explicarse si otro satélite hubiera estado presente con una órbita similar a la de Janus. Esta undécima luna se llamó más tarde Epimeteo, que comparte la misma órbita con Janus y es el único coorbital conocido en el Sistema Solar.
En 1980, tres lunas adicionales fueron descubiertas y luego confirmadas por el Viajero sondas Eran las lunas troyanas (ver más abajo) de Helene (que orbita a Dione), así como Telesto y Calypso (que orbitan a Tetis).
Desde entonces, el estudio de los planetas exteriores ha sido revolucionado por el uso de sondas espaciales no tripuladas. Esto comenzó con la llegada de la Viajero nave espacial al sistema de Cronia en 1980-81, que resultó en el descubrimiento de tres lunas adicionales - Atlas, Prometeo y Pandora - llevando el total a 17. En 1990, las imágenes archivadas también revelaron la existencia de Pan.
Esto fue seguido por el Cassini-Huygens misión, que llegó a Saturno en el verano de 2004. Inicialmente, Cassini descubrió tres pequeñas lunas internas, incluidas Methone y Pallene entre Mimas y Encelado, así como la segunda luna lagrangiana de Dione - Polydeuces. En noviembre de 2004 Cassini Los científicos anunciaron que varias lunas más deben estar orbitando dentro de los anillos de Saturno. A partir de estos datos, se han confirmado múltiples lunares y las lunas de Daphnis y Anthe.
El estudio de las lunas de Saturno también se ha visto favorecido por la introducción de dispositivos digitales acoplados a la carga, que reemplazaron las placas fotográficas a fines del siglo XX. Debido a esto, los telescopios terrestres han comenzado a descubrir varias lunas irregulares nuevas alrededor de Saturno. En 2000, tres telescopios de tamaño mediano encontraron trece lunas nuevas con órbitas excéntricas que estaban a una distancia considerable del planeta.
En 2005, los astrónomos que utilizaron el Observatorio Mauna Kea anunciaron el descubrimiento de doce lunas exteriores más pequeñas. En 2006, los astrónomos que utilizaron el telescopio Subaru de Japón en Mauna Kea informaron del descubrimiento de nueve lunas irregulares más. En abril de 2007, se anunció Tarqeq (S / 2007 S 1), y en mayo de ese mismo año, se informaron S / 2007 S 2 y S / 2007 S 3.
Los nombres modernos de las lunas de Saturno fueron sugeridos por John Herschel (hijo de William Herschel) en 1847. De acuerdo con la nomenclatura de los otros planetas, propuso que llevaran el nombre de figuras mitológicas asociadas con el dios romano de la agricultura y la cosecha: Saturno, el equivalente del griego Cronos. En particular, los siete satélites conocidos llevan el nombre de Titanes, Titanes y Gigantes, los hermanos y hermanas de Cronos.
En 1848, Lassell propuso que el octavo satélite de Saturno se llamara Hyperion después de otro Titán. Cuando en el siglo XX, los nombres de los titanes estaban agotados, las lunas llevaban el nombre de diferentes personajes de la mitología grecorromana, o gigantes de otras mitologías. Todas las lunas irregulares (excepto Phoebe) llevan el nombre de dioses inuit y galo y gigantes de hielo nórdicos.
Las grandes lunas interiores de Saturno:
Las lunas de Saturno se agrupan según su tamaño, órbitas y proximidad a Saturno. Las lunas más internas y las lunas regulares tienen pequeñas inclinaciones orbitales y excentricidades y órbitas programadas. Mientras tanto, las lunas irregulares en las regiones ultraperiféricas tienen radios orbitales de millones de kilómetros, períodos orbitales que duran varios años y se mueven en órbitas retrógradas.
Las lunas grandes interiores de Saturno, que orbitan dentro del anillo E (ver más abajo), incluyen los satélites más grandes Mimas, Encelado, Tetis y Dione. Estas lunas están compuestas principalmente por hielo de agua y se cree que se diferencian en un núcleo rocoso y un manto y corteza helados. Con un diámetro de 396 km y una masa de 0.4 × 1020 kg, Mimas es la más pequeña y menos masiva de estas lunas. Tiene forma ovoide y orbita Saturno a una distancia de 185,539 km con un período orbital de 0.9 días.
Algunas personas en broma llaman a Mimas la luna "Estrella de la Muerte" debido al cráter en su superficie que se asemeja a la máquina delGuerra de las Galaxiasuniverso. El cráter Herschel de 140 km (88 millas) mide aproximadamente un tercio del diámetro de la luna misma, y podría haber creado fracturas (chasmata) en el lado opuesto de la luna. De hecho, hay cráteres en toda la pequeña superficie de la luna, lo que la convierte en una de las más marcadas en el Sistema Solar.
Encelado, mientras tanto, tiene un diámetro de 504 km, una masa de 1.1 × 1020 km y es de forma esférica. Orbita a Saturno a una distancia de 237,948 km y tarda 1,4 días en completar una sola órbita. Aunque es una de las lunas esféricas más pequeñas, es la única luna de Cronia que es endógenamente activa, y uno de los cuerpos más pequeños conocidos del Sistema Solar que es geológicamente activo. Esto da como resultado características como las famosas "rayas de tigre", una serie de fallas continuas, estriadas, ligeramente curvadas y aproximadamente paralelas dentro de las latitudes polares del sur de la luna.
También se han observado grandes géiseres en la región del polo sur que liberan periódicamente columnas de hielo de agua, gas y polvo que reponen el anillo E de Saturno. Estos chorros son una de varias indicaciones de que Enceladus tiene agua líquida debajo de su corteza helada, donde los procesos geotérmicos liberan suficiente calor para mantener un océano de agua tibia más cerca de su núcleo.
La luna tiene al menos cinco tipos diferentes de terreno, una superficie geológica "joven" de menos de 100 millones de años. Con un albedo geométrico de más del 140%, que se debe a que está compuesto principalmente de hielo de agua, Encelado es uno de los objetos más brillantes conocidos en el Sistema Solar.
Con 1066 km de diámetro, Tethys es la segunda más grande de las lunas internas de Saturno y la 16ª luna más grande del Sistema Solar. La mayor parte de su superficie está formada por terrenos muy accidentados y accidentados y una región de llanuras más pequeña y más lisa. Sus características más destacadas son el gran cráter de impacto de Odysseus, que mide 400 km de diámetro, y un vasto sistema de cañones llamado Ithaca Chasma, que es concéntrico con Odysseus y mide 100 km de ancho, de 3 a 5 km de profundidad y 2.000 km de largo.
Con un diámetro y masa de 1.123 km y 11 × 1020 kg, Dione es la luna interior más grande de Saturno. La mayor parte de la superficie de Dione es un terreno viejo lleno de cráteres, con cráteres que miden hasta 250 km de diámetro. Sin embargo, la luna también está cubierta con una extensa red de canales y líneas que indican que en el pasado tuvo actividad tectónica global.
Está cubierto de cañones, grietas y cráteres y está cubierto de polvo en el anillo E que originalmente provenía de Encelado. La ubicación de este polvo ha llevado a los astrónomos a teorizar que la luna se giró a unos 180 grados de su disposición original en el pasado, tal vez debido a un gran impacto.
Las grandes lunas exteriores de Saturno:
Las Grandes Lunas Externas, que orbitan fuera del Anillo E de Saturno, tienen una composición similar a las Lunas Internas, es decir, están compuestas principalmente de hielo de agua y roca. De estos, Rea es la segunda más grande: mide 1,527 km de diámetro y 23 × 1020 kg en masa - y la novena luna más grande del Sistema Solar. Con un radio orbital de 527,108 km, es la quinta más distante de las lunas más grandes y tarda 4,5 días en completar una órbita.
Al igual que otros satélites de Cronia, Rea tiene una superficie bastante llena de cráteres y algunas fracturas grandes en su hemisferio posterior. Rea también tiene dos cuencas de impacto muy grandes en su hemisferio anti-Saturno: el cráter Tirawa (similar a Odiseo en Tetis) y un cráter aún sin nombre, que miden 400 y 500 km de ancho, respectivamente.
Rea tiene al menos dos secciones principales, la primera son cráteres brillantes con cráteres de más de 40 km (25 millas) y una segunda sección con cráteres más pequeños. Se cree que la diferencia en estas características es evidencia de un importante evento de repavimentación en algún momento en el pasado de Rea.
Con 5150 km de diámetro y 1.350 × 1020 kg en masa, Titán es la luna más grande de Saturno y comprende más del 96% de la masa en órbita alrededor del planeta. Titán es también la única luna grande que tiene su propia atmósfera, que es fría, densa y compuesta principalmente de nitrógeno con una pequeña fracción de metano. Los científicos también han notado la presencia de hidrocarburos aromáticos policíclicos en la atmósfera superior, así como cristales de hielo de metano.
La superficie de Titán, que es difícil de observar debido a la persistente bruma atmosférica, muestra solo unos pocos cráteres de impacto, evidencia de criovolcanes y campos de dunas longitudinales que aparentemente fueron formados por vientos de marea. Titán es también el único cuerpo en el Sistema Solar junto a la Tierra con cuerpos de líquido en su superficie, en forma de lagos de metano y etano en las regiones polares norte y sur de Titán.
Titán también se distingue por ser la única luna de Cronia que ha tenido una sonda en ella. Este fue el módulo de aterrizaje Huygens, que fue llevado al mundo nebuloso por la nave espacial Cassini. Los "procesos similares a la Tierra" de Titán y su atmósfera espesa se encuentran entre las cosas que hacen que este mundo se destaque para los científicos, que incluyen las lluvias de etano y metano de la atmósfera y los flujos en la superficie.
Con una distancia orbital de 1,221,870 km, es la segunda luna grande más lejana de Saturno, y completa una órbita cada 16 días. Al igual que Europa y Ganímedes, se cree que Titán tiene un océano subterráneo hecho de agua mezclada con amoníaco, que puede entrar en erupción en la superficie de la luna y provocar criovolcanismo.
Hyperion es el vecino inmediato de Titán. Con un diámetro promedio de aproximadamente 270 km, es más pequeño y ligero que Mimas. También tiene una forma irregular y una composición bastante extraña. Esencialmente, la luna es un cuerpo ovoide de color tostado con una superficie extremadamente porosa (que se asemeja a una esponja). La superficie de Hyperion está cubierta con numerosos cráteres de impacto, la mayoría de los cuales tienen de 2 a 10 km de diámetro. También tiene una rotación altamente impredecible, sin polos o ecuador bien definidos.
Con 1.470 km de diámetro y 18 × 1020 kg en masa, Iapetus es la tercera más grande de las grandes lunas de Saturno. Y a una distancia de 3,560,820 km de Saturno, es la más distante de las grandes lunas, y lleva 79 días completar una sola órbita. Debido a su color y composición inusuales, su hemisferio principal es oscuro y negro, mientras que su hemisferio posterior es mucho más brillante, a menudo se le llama "yin y yang" de las lunas de Saturno.
Las lunas irregulares de Saturno:
Más allá de estas lunas más grandes están las lunas irregulares de Saturno. Estos satélites son pequeños, tienen radios grandes, están inclinados, tienen en su mayoría órbitas retrógradas y se cree que fueron adquiridos por la gravedad de Saturno. Estas lunas están formadas por tres grupos básicos: el grupo inuit, el grupo galo y el grupo nórdico.
El Grupo Inuit está formado por cinco lunas irregulares, todas nombradas de la mitología inuit: Ijiraq, Kiviuq, Paaliaq, Siarnaq y Tarqeq. Todos tienen órbitas programadas que oscilan entre 11,1 y 17,9 millones de km, y entre 7 y 40 km de diámetro. Todos son similares en apariencia (color rojizo) y tienen inclinaciones orbitales de entre 45 y 50 °.
El grupo galo es un grupo de cuatro lunas externas programadas que llevan el nombre de los personajes de la mitología galo: Albiorix, Bebhionn, Erriapus y Tarvos. Aquí también, las lunas son similares en apariencia y tienen órbitas que oscilan entre 16 y 19 millones de km. Sus inclinaciones están en el rango de 35 ° -40 °, sus excentricidades alrededor de 0.53 y su tamaño varía de 6 a 32 km.
Por último, está el grupo nórdico, que consta de 29 lunas exteriores retrógradas que toman sus nombres de la mitología nórdica. Estos satélites varían en tamaño de 6 a 18 km, sus distancias de 12 a 24 millones de km, sus inclinaciones entre 136 ° y 175 ° y sus excentricidades entre 0.13 y 0.77. Este grupo también se conoce a veces como el grupo Phoebe, debido a la presencia de una luna más grande en el grupo, que mide 240 km de diámetro. El segundo más grande, Ymir, mide 18 km de ancho.
Dentro de las lunas grandes internas y externas, también están las que pertenecen al grupo Alkyonide. Estas lunas, Methone, Anthe y Pallene, llevan el nombre de los Alkyonides de la mitología griega, se encuentran entre las órbitas de Mimas y Encelado, y se encuentran entre las lunas más pequeñas alrededor de Saturno. Algunas de las lunas más grandes incluso tienen lunas propias, que se conocen como lunas troyanas. Por ejemplo, Tethys tiene dos troyanos: Telesto y Calypso, mientras que Dione tiene Helene y Polydeuces.
Formación lunar:
Se cree que la luna de Titán de Saturno, sus lunas y anillos de tamaño medio se desarrollaron de una manera más cercana a las lunas galileanas de Júpiter. En resumen, esto significaría que las lunas regulares se formaron a partir de un disco circumplanetario, un anillo de gas acumulativo y desechos sólidos similares a un disco protoplanetario. Mientras tanto, se cree que las lunas irregulares externas fueron objetos que fueron capturados por la gravedad de Saturno y permanecieron en órbitas distantes.
Sin embargo, hay algunas variaciones en esta teoría. En un escenario alternativo, se formaron dos lunas del tamaño de un Titán a partir de un disco de acreción alrededor de Saturno; el segundo finalmente se separó para producir los anillos y las lunas internas de tamaño medio. En otra, dos grandes lunas se fusionaron para formar Titán, y la colisión dispersó escombros helados que se formaron para crear lunas de tamaño mediano.
Sin embargo, la mecánica de cómo se formó la luna sigue siendo un misterio por el momento. Con misiones adicionales montadas para estudiar las atmósferas, composiciones y superficies de estas lunas, podemos comenzar a entender de dónde provienen realmente.
Al igual que Júpiter, y todos los demás gigantes gaseosos, el sistema de satélites de Saturno es extenso ya que es impresionante. Además de las lunas más grandes que se cree que se formaron a partir de un campo de escombros masivo que una vez lo orbitó, también tiene innumerables satélites más pequeños que fueron capturados por su campo gravitacional en el transcurso de miles de millones de años. Uno solo puede imaginar cuántos más quedan por encontrar orbitando al gigante anillado.
Tenemos muchos artículos excelentes sobre Saturno y su luna aquí en la revista Space. Por ejemplo, ¿cuántas lunas tiene Saturno? ¿Y Saturno está haciendo una luna nueva?
Aquí hay un artículo sobre el descubrimiento de la 60ª luna de Saturno, y otro artículo sobre cómo las lunas de Saturno podrían estar creando nuevos anillos.
¿Quieres más información sobre las lunas de Saturno? Echa un vistazo a la información Cassini de la NASA sobre las lunas de Saturno, y más del sitio de Exploración del Sistema Solar de la NASA.
Hemos grabado dos episodios de Astronomy Cast sobre Saturno. El primero es el Episodio 59: Saturno, y el segundo es el Episodio 61: Las Lunas de Saturno.
Fuentes:
- NASA- Misión Cassini - Lunas de Saturno
- Las lunas de Saturno (Agencia Espacial Europea)
- Misión del solsticio de Cassini (NASA)
- Cassini-Huygens (Agencia Espacial Europea)
- Laboratorio Central de Operaciones Cassini Imaging (CICLOPS)
