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El planeta de la triple forma

  • Saturno constituyó un misterio desde que Galileo lo observara con un telescopio por primera vez: su extraña y cambiante forma fue inexplicable durante más de 40 años

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El 30 de julio de 1610 Galileo escribía a su patrono el gran duque de Médicis: "he descubierto otra extraña maravilla, que me gustaría comunicar a su Alteza… la estrella de Saturno no es una estrella individual, sino una composición de tres, que casi se tocan, nunca cambian o se mueven con respecto a las demás y están dispuestas en fila a lo largo del zodíaco, siendo la central tres veces mayor que las laterales y hallándose situadas de esta forma: oOo".

Galileo tenía la intención de publicar este descubrimiento en su siguiente libro, pero necesitaba un método que evitara que otro astrónomo se adjudicara el descubrimiento (a fin de cuentas, el telescopio circulaba desde hacía apenas un año y prácticamente cualquiera que observara Saturno podía observar la triple forma). La solución de Galileo consistió en difundir el anagrama smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras, que indicaba, sin desvelarlo, que había descubierto algo, y cuya solución era Altissimum planetam tergeminum observavi o "He observado la forma triple del más alto de los planetas". Los anagramas constituían una herramienta habitual para defender la autoría en la época previa a los artículos científicos (cuyo origen data de 1660) y, además de efectivos, dieron lugar a peculiares coincidencias: Johannes Kepler obtuvo, a partir del anagrama sobre Saturno, la leyenda "salve, ardientes gemelos hijos de Marte", y pensó que Galileo había descubierto las dos lunas que el mismo Kepler suponía a Marte: si la Tierra tenía una y Júpiter cuatro, Marte, por progresión geométrica, debía tener dos. Aunque Kepler se equivocó al interpretar el mensaje, lo curioso es que en 1877, y gracias al avance de los telescopios, se observaron los dos satélites de Marte, Fobos y Deimos.

Aunque nadie logró desentrañar el anagrama de Galileo, tras el anuncio del descubrimiento surgieron voces que planteaban dudas: algunos aseguraban ver en Saturno una forma ovalada en lugar de triple, y otros veían demasiadas diferencias con las descubiertas lunas de Júpiter; las de Saturno eran demasiado grandes con respecto al planeta y parecían no moverse. O no se movían en una órbita normal, porque en 1612 Galileo anunciaba perplejo que los pequeños cuerpos habían desaparecido (¿había devorado Saturno a sus hijos?).

¡Eran anillos!

Para los astrónomos de la época, recién liberados de las teorías de perfección y esfericidad de los cuerpos celestes, Saturno debía de resultar un auténtico quebradero de cabeza. A veces en forma triple, otras ovalado y otras solitario y esférico… y, nuevamente, en 1623 el planeta le mostraba a Galileo un rostro diferente: "los dos compañeros no son ya dos pequeñas y perfectas esferas… sino que aparecen mucho mayores y ya no redondas… dos medias elipses con dos pequeños triángulos en el medio y contiguos a la región central de Saturno que se observa, como siempre, perfectamente redondo". Así, y según sus dibujos, lo que Galileo observaba eran dos "asas", o dos enormes orejas en torno a Saturno.

Pasaron los años y, aunque muchos astrónomos habían documentado las distintas fases de Saturno, no sabían cómo explicar el fenómeno. En 1656, el astrónomo Christiaan Huygens publicó un pequeño tratado en el que anunciaba el descubrimiento de Titán, el mayor satélite de Saturno, y que incluía un anagrama con su teoría sobre la apariencia del planeta. Esta teoría sostenía que Saturno se hallaba rodeado de un anillo plano y fino que no tocaba en absoluto el planeta. Por fin, cuarenta años después de la primera observación, llegaba la respuesta. Huygens explicaba correctamente las distintas fases, que se deben a la inclinación del eje de rotación de Saturno (es decir, que gira sobre sí mismo algo inclinado); así, conforme Saturno se mueve en torno al Sol, los anillos ofrecen al observador terrestre distintos aspectos y, aproximadamente una vez cada quince años, cuando los anillos se hallan de canto, prácticamente desaparecen a nuestros ojos.

Sin embargo, la solución de Huygens no era completa, ya que concebía el anillo como una estructura sólida, lo que intrigaba a los astrónomos de la época porque con las leyes de la Mecánica resultaba muy complicado mantener estable semejante estructura. Aunque Jean Chapelain argumentó, pocos años después, que el anillo era en realidad una colección de minúsculos cuerpos rotando alrededor de Saturno, su argumento no recibió mucha atención. A excepción de la de Giovanni Cassini, que además descubrió que el anillo era en realidad una colección de anillos con surcos entre ellos -de hecho, la división de 4800 kilómetros que separa los anillos A y B lleva su nombre.

la solución matemática

Si el misterio de la forma de Saturno duró más de cuatro décadas, el de la naturaleza de los anillos lo sobrepasó con creces: tuvieron que transcurrir varios siglos hasta que James Clerk Maxwell, en 1858, demostrara matemáticamente que la estabilidad del sistema sólo podía explicarse por la presencia de una gran cantidad de partículas que no interaccionan.

Y así llegamos hasta nuestra idea actual de los anillos, un sistema que se extiende cientos de miles de kilómetros con un espesor de tan sólo unos diez metros. Se componen de miles de millones de partículas de tamaño variable (entre un centímetro y diez metros) constituidas sobre todo por hielo de agua. Existen varias divisiones que delimitan los siete anillos principales, que fueron nombrados alfabéticamente según se iban descubriendo. Estas divisiones se deben, posiblemente, a resonancias orbitales, un fenómeno que ocurre, por ejemplo, con el satélite Mimas y la división Cassini: las partículas de esa división giran dos veces en torno a Saturno por cada vuelta que da Mimas, y el empuje gravitatorio del satélite ha ido expulsando las partículas hacia otras órbitas. Mimas también es responsable de la división entre los anillos C y B, ya que en esa zona cualquier cuerpo daría tres vueltas a Saturno por cada vuelta de Mimas (nuevamente, nada puede permanecer en esa órbita sin ser expulsado por el satélite).

El origen de los anillos es todavía objeto de debate, aunque la hipótesis mayoritaria apunta a la fractura de varios cometas por las fuerzas de marea del planeta o por su colisión con algún satélite, lo que produjo una nube de restos que quedaron atrapados por la fuerza gravitatoria del planeta y forman los anillos.

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