La luna de Saturno, Mimas, es la más pequeña de las principales lunas del gigante gaseoso. (Saturno tiene 62 lunas, pero algunas de ellas son pequeñas lunares de menos de 1 km de diámetro). Dos nuevos estudios muestran cómo Mimas actuó como una especie de quitanieves, ampliando la división Cassini entre los anillos de Saturno.
Los anillos icónicos de Saturno lo diferencian de otros planetas del Sistema Solar. No hay consenso científico sobre cómo, exactamente, se formaron. La teoría dice que se formaron temprano en la historia del Sistema Solar, mientras que los datos de la misión Cassini sugieren que se formaron mucho más tarde, tal vez durante el reinado de los dinosaurios. Los datos de la llamada Gran Final de Cassini indican que los anillos tienen 200 millones de años o menos. Pero a pesar de que su historia es incierta, todavía sabemos de qué están compuestos: son casi todos hielo de agua, con algunos trozos rocosos.
Se llaman anillos de Saturno porque hay varios anillos separados por espacios llamados divisiones. La brecha más grande y más visible se llama la División Cassini. Está entre lo que se llama el anillo A y el anillo B, y la división tiene unos 4,800 km (3,000 millas) de ancho.
Hay dos nuevos estudios que ayudan a explicar cómo se creó y amplió la División Cassini. El primero es "Formación de la División Cassini - I. Formando los anillos por la migración interna de Mimas" y el segundo es "Formación de la División Cassini - II. Posibles historias de Mimas y Encelado. Ambos se publicaron en los Avisos mensuales de junio de 2019 de la Royal Astronomical Society. Ambos son del mismo grupo de autores de institutos de investigación en Francia.
Los estudios muestran que la luna Mimas ha actuado como un quitanieves y ha separado las partículas que componen los anillos A y B, ampliando la división Cassini a su ancho actual de 4800 km. Lo hace a través de la resonancia orbital.
El borde interior de la división Cassini se llama Huygens Gap. Las partículas de hielo y roca en la brecha de Huygens en el borde interno de la división Cassini están en resonancia orbital 2: 1 con Mimas. Eso significa que para cada una de las órbitas de Mimas, esas partículas orbitan dos veces. Como resultado, Mimas tira repetidamente de esas partículas gravitacionalmente, forzándolas a orbitar fuera del espacio. Como un quitanieves.
La tendencia natural de una luna es migrar lejos de su planeta anfitrión. Solo la gravedad del planeta anfitrión puede mantenerlo bajo control. Pero en el caso de Mimas, sucedió algo más que hizo que migrara hacia adentro hasta 9,000 km, y en el proceso amplió la brecha a la mitad de esa distancia. Solo una pérdida de energía podría haber causado la migración interna de Mimas.
Los investigadores dicen que Mimas habría tenido que perder energía al calentarse, lo que a su vez habría derretido el hielo interno de la luna y debilitado la corteza. Pero ahora que la nave espacial Cassini nos ha brindado unas vistas tan excelentes de la superficie de Mimas, ese escenario no encaja. La superficie de Mimas todavía muestra evidencia de antiguos impactos, que no deberían estar allí si la corteza se hubiera debilitado.
El equipo de investigadores tiene una segunda hipótesis que involucra a otra de las lunas de Saturno, Encelado. Encelado es notable porque tiene un océano subsuperficial, que también fue descubierto por la nave espacial Cassini. Según esta hipótesis, tanto Mimas como Encelado perdieron energía a través de la resonancia orbital. Esto habría calentado ambas lunas, creando los océanos subsuperficiales. Sin embargo, esta hipótesis no está confirmada, especialmente porque nunca se ha demostrado la existencia de un océano subsuperficial en Mimas. (La superficie no muestra signos de uno).
Lo que está claro es que Mimas ha comenzado a migrar hacia afuera nuevamente. Según los cálculos en estos documentos, en unos 40 millones de años, la División Cassini se habrá ido.
Este estudio puede tener algunas implicaciones fascinantes para el estudio de los exoplanetas. Según los autores, cuando los astrónomos encuentran exoplanetas con estructuras de anillo a su alrededor, podría significar la presencia de lunas. Y si hay lunas allí, bien pueden tener océanos subterráneos. Y en esos océanos, tal vez, la vida.
Fuentes:
- Comunicado de prensa: la luna de Saturno Mimas, un quitanieves en los anillos del planeta
- Documento de investigación: Formación de la División Cassini - I. Dando forma a los anillos por la migración interna de Mimas
- Documento de investigación: Formación de la División Cassini - II. Posibles historias de Mimas y Encelado
- Documento de investigación: Las implicaciones de las mareas en la hipótesis del océano Mimas
- Revista espacial: la nave espacial Cassini confirma el océano subsuperficial en Encelado
- NASA: Mimas en profundidad
