Un nuevo estudio establece la edad definitiva de los anillos de Saturno y descubre que son muy jóvenes

Un nuevo estudio, dirigido por el físico Sascha Kempf, de la Universidad de Colorado (Estados Unidos), ha aportado la prueba más contundente hasta la fecha de que los anillos de Saturno son extraordinariamente jóvenes, lo que podría responder a una pregunta que ha tenido perplejos a los científicos durante más de un siglo.

La investigación, publicada en la revista 'Science Advances', fija la edad de los anillos de Saturno en no más de 400 millones de años. Esto hace que los anillos sean mucho más jóvenes que el propio Saturno, que tiene unos 4.500 millones de años.

"En cierto modo, hemos resuelto una cuestión que comenzó con James Clerk Maxwell", afirma Kempf, profesor asociado del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de California.

Los investigadores llegaron a esa conclusión estudiando lo que podría parecer un tema inusual, como es el polvo. Kempf explica que diminutos granos de material rocoso atraviesan el sistema solar de la Tierra de forma casi constante. En algunos casos, este flujo puede dejar tras de sí una fina capa de polvo en los cuerpos planetarios, incluido el hielo que forma los anillos de Saturno.

En el nuevo estudio, él y sus colegas se propusieron poner fecha a los anillos de Saturno estudiando la rapidez con que se acumula esta capa de polvo, algo así como saber cuántos años tiene una casa pasando el dedo por su superficie.

"Piense en los anillos como si fueran la alfombra de su casa --señala Kempf--. Si tienes una alfombra limpia, sólo tienes que esperar. El polvo se depositará en la alfombra. Lo mismo ocurre con los anillos".

De 2004 a 2017, el equipo utilizó un instrumento llamado Analizador de Polvo Cósmico a bordo de la difunta nave espacial Cassini de la NASA para analizar las motas de polvo que volaban alrededor de Saturno.

Durante esos 13 años, los investigadores recogieron solo 163 granos que se habían originado más allá de la vecindad cercana del planeta. Pero fue suficiente. Según sus cálculos, es probable que los anillos de Saturno lleven acumulando polvo sólo unos cientos de millones de años.

En otras palabras, los anillos del planeta son fenómenos nuevos, que surgen (y potencialmente desaparecen) en un abrir y cerrar de ojos en términos cósmicos. "Sabemos aproximadamente cuántos años tienen los anillos, pero eso no resuelve ninguno de nuestros otros problemas --afirma Kempf--. Seguimos sin saber cómo se formaron estos anillos".

Los investigadores llevan más de 400 años cautivados por estos anillos aparentemente translúcidos. En 1610, el astrónomo italiano Galileo Galilei los observó por primera vez a través de un telescopio, aunque no sabía qué eran. Los dibujos originales de Galileo hacen que los anillos se parezcan un poco a las asas de una jarra de agua.

En el siglo XIX, Maxwell, un científico escocés, llegó a la conclusión de que los anillos de Saturno no podían ser sólidos, sino que estaban formados por muchas piezas individuales.

Actualmente los científicos saben que Saturno alberga siete anillos compuestos por innumerables trozos de hielo, la mayoría de ellos no más grandes que una roca en la Tierra. En total, este hielo pesa la mitad que la luna Mimas de Saturno y se extiende unos 280.000 kilómetros desde la superficie del planeta.

Kempf añade que, durante la mayor parte del siglo XX, los científicos supusieron que los anillos probablemente se formaron al mismo tiempo que Saturno, pero esa idea planteó algunas cuestiones, como que los anillos están 'limpios'. Las observaciones sugieren que están formados por un 98% de hielo de agua en volumen, con sólo una pequeña cantidad de materia rocosa. "Es casi imposible acabar con algo tan limpio", afirma Kempf.

'Cassini' ofreció la oportunidad de poner una edad definitiva a los anillos de Saturno. La nave llegó por primera vez a Saturno en 2004 y recopiló datos hasta que se estrelló intencionadamente contra la atmósfera del planeta en 2017. El Analizador de Polvo Cósmico, que tenía forma de cubo, recogía pequeñas partículas cuando pasaban zumbando.

Los ingenieros y científicos del LASP diseñaron y construyeron un analizador de polvo mucho más sofisticado para la próxima misión Europa Clipper de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2024.

El equipo estimó que esta suciedad interplanetaria aportaría mucho menos de un gramo de polvo a cada metro cuadrado de los anillos de Saturno cada año, una pizca ligera, pero suficiente para acumularse con el tiempo. Estudios anteriores también habían sugerido que los anillos podrían ser jóvenes, pero no incluían mediciones definitivas de la acumulación de polvo.

Los anillos podrían estar desapareciendo ya. En un estudio anterior, los científicos de la NASA informaron de que el hielo está cayendo lentamente sobre el planeta y podría desaparecer por completo en otros 100 millones de años.

Según Kempf, que estas efímeras características existieran en una época en la que Galileo y la nave espacial 'Cassini' pudieron observarlas parece demasiado bueno para ser cierto, y exige una explicación de cómo se formaron los anillos en primer lugar.

Algunos científicos, por ejemplo, han planteado que los anillos de Saturno podrían haberse formado cuando la gravedad del planeta desgarró una de sus lunas. "Si los anillos tienen una vida corta y son dinámicos, ¿por qué los vemos ahora? Es demasiada suerte", concluye Kempf.