Crédito de imagen: NASA / JPL
Una nueva investigación de la Universidad de Colorado muestra cómo el reciclaje de material puede extender la vida útil de un sistema de anillos, como los que se encuentran alrededor de Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano. Ahora se cree que son montones de escombros sueltos que extraen el material de los anillos y luego lo retroalimentan cuando chocan con otro objeto. La nave espacial Cassini de la NASA se dirige a Saturno ahora y debería proporcionar más detalles cuando llegue en julio de 2004.
Aunque los anillos alrededor de planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tienen una vida relativamente corta, la nueva evidencia implica que el reciclaje de los desechos en órbita puede alargar la vida útil de dichos anillos, según investigadores de la Universidad de Colorado.
Una fuerte evidencia ahora implica que las pequeñas lunas cerca de los planetas gigantes como Saturno y Júpiter son esencialmente montones de escombros, dijo Larry Esposito, profesor del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de CU-Boulder. Estos pequeños cuerpos reconstituidos son la fuente de material para los anillos planetarios.
Cálculos previos realizados por Esposito y el asociado de investigación de LASP Joshua Colwell mostraron que las vidas cortas para tales lunas implican que el sistema solar está casi al final de la era de los anillos. "Estos resultados filosóficamente poco atractivos pueden no describir realmente nuestro sistema solar y los anillos que pueden rodear planetas extrasolares gigantes", dijo Esposito. "Nuestros nuevos cálculos de modelos explican cómo la inclusión del reciclaje puede alargar la vida útil de los anillos y las lunas".
Las observaciones de las misiones espaciales Voyager y Galileo mostraron una variedad de anillos que rodean cada uno de los planetas gigantes, incluidos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Los anillos se mezclan en cada caso con lunas pequeñas.
"Está claro que las lunas pequeñas no solo esculpen los anillos a través de su gravedad, sino que también son los padres del material del anillo", dijo Esposito. "En cada sistema de anillos, los procesos destructivos como la molienda, el oscurecimiento y la dispersión están actuando tan rápidamente que los anillos deben ser mucho más jóvenes que los planetas que rodean".
Los modelos numéricos de Esposito y Colwell de la década de 1990 mostraron una "cascada de colisión", donde las lunas de un planeta se dividen en lunas más pequeñas cuando son golpeadas por asteroides o cometas. Los fragmentos se rompen para formar las partículas en nuevos anillos. Los anillos mismos se trituran posteriormente en polvo, que es barrido.
Pero según Colwell, “Algunos de los fragmentos que componen los anillos pueden volver a acumularse en lugar de convertirse en polvo. Nueva evidencia muestra que algunos escombros se han acumulado en lunas o lunares en lugar de desaparecer a través de la erosión por colisión ".
"Este proceso ha avanzado rápidamente", dijo Esposito. “El anillo típico es más joven que unos pocos cientos de millones de años, un abrir y cerrar de ojos en comparación con los planetas, que tienen 4.500 millones de años. Naturalmente, surge la pregunta de por qué todavía existen anillos, para ser fotografiados con tanta gloria visitando naves espaciales humanas que han llegado recientemente a la escena ”, dijo.
"La respuesta ahora parece ser el reciclaje cósmico", dijo Esposito. Cada vez que una luna es destruida por un impacto cósmico, gran parte del material liberado es capturado por otras lunas cercanas. Estas lunas recicladas son esencialmente colecciones de escombros, pero al reciclar material a través de una serie de lunas pequeñas, la vida útil del sistema de anillos puede ser más larga de lo que inicialmente pensamos ".
Esposito y el ex Asociado de Investigación de LASP Robin Canup, ahora con la sucursal de Boulder en el Southwest Research Institute, mostraron a través del modelado por computadora que fragmentos más pequeños pueden ser recapturados por otras lunas en el sistema. "Sin este reciclaje, los anillos y las lunas pronto desaparecen", dijo Esposito.
Pero con más reciclaje, la vida útil es más larga, dijo Esposito. Con la mayor parte del material reciclado, como ahora parece ser el caso en la mayoría de los anillos, la vida útil se extiende en gran medida.
"Aunque los anillos y lunas individuales que vemos ahora son efímeros, el fenómeno persiste durante miles de millones de años alrededor de Saturno", dijo Esposito. "Los cálculos anteriores ignoraron los efectos colectivos de las otras lunas al extender la persistencia de los anillos al recapturar y reciclar el material del anillo".
Esposito, el investigador principal de un espectrógrafo de 12 millones de dólares en la nave espacial Cassini programada para llegar a Saturno en julio de 2004, observará de cerca los procesos competitivos de destrucción y recaptura en el anillo F de Saturno para confirmar y cuantificar esta explicación. Esposito descubrió el Anillo F utilizando datos de la misión Voyager 2 de la NASA a los planetas exteriores lanzados en 1978.
Fuente original: Comunicado de prensa de la Universidad de Colorado
