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La misión Cassini revela nuevos datos sobre la compleja ionosfera de Saturno


La misión Cassini a Saturno pudo haber llegado a su final en septiembre, pero las observaciones hechas por la nave espacial en sus últimos meses todavía tienen mucho que enseñarnos sobre los misterios del planeta anillado.

Un nuevo estudio descubrió que la región con carga eléctrica de la atmósfera de Saturno, conocida como la ionosfera, es significativamente más compleja y variable de lo que los científicos pensaban.

Los instrumentos de Cassini también encontraron evidencia de que la ionosfera se ve fuertemente afectada por las sombras proyectadas por los anillos. Además, también podría interactuar con partículas de hielo microscópicas de los propios anillos en un fenómeno conocido como "lluvia de anillos".

El trabajo fue presentado el lunes en la conferencia de la American Geophysical Union en Nueva Orleans, y será publicado esta semana en la revista Science.

"Considere esto como un preludio de lo que vendrá de Cassini", dijo Hunter Waite, director de espectrometría de masa planetaria en el Instituto de Investigación del Suroeste, que no participó en el estudio. "La ionosfera de Saturno es mucho más complicada de lo que nadie podría imaginar".

La misión Cassini
Después de viajar por el sistema de Saturno durante casi 13 años, Cassini tomó una nueva trayectoria en abril que llevó la nave espacial a un territorio previamente inexplorado entre Saturno y sus anillos, incluso la nave sobrevoló a través de la parte superior de la atmósfera del planeta.

Esto permitió que los instrumentos a bordo de la nave espacial realizarán observaciones de la ionosfera de Saturno, por primera vez. Los investigadores pudieron estudiar esta región de la atmósfera de Saturno utilizando otros métodos radiales, pero estar allí les permitió tomar medidas mucho más precisas.

El nuevo estudio
El nuevo trabajo se basa en los datos recopilados por el instrumento de Ciencia de ondas de plasma y radio de Cassini (RPWS), que mide la densidad de electrones en la atmósfera del planeta.

William Kurth, el investigador principal de RPWS y coautor del estudio, dijo que el nuevo trabajo se basa en las primeras 11 vueltas de Cassini a través del espacio entre el planeta y los anillos. La nave espacial eventualmente haría un total de 22 vueltas.

"Pensamos que habíamos reunido suficiente información para escribir un artículo sobre la ionosfera de Saturno que sería innovador y prepararía el escenario para lo que vendría", dijo uno de los investigadores.

Los investigadores informan grandes variaciones en la densidad de electrones en función de la latitud y también de una órbita a la siguiente.

Algunas de estas variaciones se pueden atribuir a las interacciones con los anillos, pero no a todos, dijeron los autores. Por ejemplo, los anillos A y B proyectan sombras en el planeta que son lo suficientemente opacas como para impedir que la radiación ultravioleta del sol golpee la atmósfera. La radiación ultravioleta puede expulsar un electrón de un átomo y permitir que flote libremente. Por lo tanto, estas regiones sombrías tienen menos densidad de electrones que otras partes del planeta.

Pero eso es solo una parte de la historia. "Vemos otros tipos de efectos que parecen ser relativos a los anillos, pero aún no los entendemos del todo", dijo Kurth. "Más análisis se debe en ese punto".

Los investigadores también informan que la lluvia del anillo no tiene un efecto significativo en la ionosfera en las regiones ecuatoriales del planeta, donde se realizaron las mediciones en el nuevo estudio. Sin embargo, agregaron que todavía es posible que las partículas de agua de los anillos interactúen con la atmósfera de Saturno en latitudes más altas. Más sobre la estructura de la ionosfera se aclarará en los próximos meses, a medida que se publiquen los datos de los otros instrumentos de la nave Cassini. Los científicos ya están comenzando a comparar observaciones y a entender lo que significan.

Waite estuvo de acuerdo. "Estábamos equivocados sobre la ionosfera, pero eso está bien", dijo. "La madre naturaleza siempre es más imaginativa que los científicos", concluye diciendo.

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