Antes de arder contra la atmósfera de Saturno en septiembre de 2017, la sonda Cassini hizo un último regalo a la ciencia: desvelar cuándo se formaron los anillos que rodean al gigante gaseoso. Usando una sofisticada estratagema, científicos italianos han podido determinar la masa del cinturón del planeta y, con ella, su edad. Los anillos se formaron hace menos de 100 millones de años, mucho después que el astro que rodean.
En la última fase de su vida operativa, la Cassini se coló 22 veces entre Saturno y sus anillos en lo que los responsables de la misión llamaron Grand Finale. En la última de esas órbitas se dejó atrapar por la atracción del planeta en un deliberado movimiento para que no contaminara la superficie de Encélado o Titán, dos de las lunas de Saturno,en las que se cree hay condiciones para la vida.
Un grupo de científicos aprovechó seis de esos pasos para poder estudiar la masa y, en especial, la gravedad de los anillos. Hasta entonces, había sido imposible distinguirla de la ejercida por el planeta. Para ello, registraron las variaciones en la velocidad de la nave con una precisión de unas pocas centésimas de milímetro por segundo a medida que se adentraba en el espacio entre anillos y planeta y volvía a escapar. Las mediciones pudieron hacerlas gracias a una conexión de radio entre la sonda y tres antenas terrestres de la red de espacio profundo (una en las cercanías de Madrid).
«En esencia, Cassini actuó como una masa que caía libremente en el campo de gravedad combinado de Saturno y los anillos», explica en un correo el investigador de la Universidad Sapienza de Roma y principal autor del estudio, Luciano Iess. «Medir la velocidad a la que Cassini estaba cayendo en el campo de gravedad de Saturno y los anillos era la clave para determinar la masa de los anillos», añade.
Los científicos aprovecharon los pasos de la sonda ‘Cassini’ entre Saturno y sus anillos para determinar su masa y gravedad
El resultado, publicado en la revista Science, es que la serie de anillos que rodean a Saturno tiene una masa de unos 1,54 × 1019 kilogramos. Eso supone el 40% de la masa que tiene Mimas, uno de sus satélites medianos. Pero, ¿cómo ayuda la masa para saber cuándo se formaron los anillos?
«La relación entre la masa y la edad de los anillos es sutil», aclara Iess. Datos obtenidos por otros instrumentos a bordo de Cassini habían mostrado que los anillos están formados en un 99% de hielo y un 1% restante compuesto de partículas microscópicas de silicatos. La sonda también había determinado el flujo de partículas alrededor de Saturno, comprobando que los movimientos orbitales esparcían esta materia sobre el hielo a una ratio constante. «Medir la masa de los anillos ha permitido estimar la cantidad total de impurezas depositadas y, por tanto, calcular el tiempo necesario para que se acumularan: entre 10 y 100 millones de años», añade el ingeniero espacial italiano.
Parece una eternidad, pero Saturno se formó hace unos 4.500 millones de años. Así que los anillos son unos recién llegados. Lo que no ha podido zanjar este estudio es cómo se formaron. Los anillos podrían haber surgido de la desintegración de alguna de las 61 lunas del planeta tras el impacto de un cometa o por la colisión entre ellas.
