Cassini muestra "rayos" en los anillos de Saturno

El mes pasado, la sonda Cassini, que actualmente orbita al planeta Saturno, tomó una serie de imágenes del anillo B del planeta en los cuales se pueden apreciar rayos, unas manchas sobre la superficie del plano de los anillos.

Izquierda: animación de 22 cuadros realizada por Mike Malaska. Imágenes tomadas el 7 de septiembre de 2009. Crédito: NASA / JPL / SSI.

Los rayos fueron descubiertos por las naves Voyager justo cuando Saturno se encontraba en la misma estación y fueron observadas por el Hubble hasta 1998.

Son pequeñas partículas de polvo, de menos de 0,6 micrones, que flotan levemente por encima del plano del anillo debido a fuerzas electroestáticas. El mejor momento para su detección es durante los equinoccios de otoño y primavera de Saturno, ya que la luz de Sol ilumina a los anillos a un ángulo bajo debido a la inclinación de su plano durante esta época.

¿Cómo se originan los rayos en los anillos?
Actualmente se cree que los rayos en los anillos de Saturno son creados por levitación electroestática. Una de las cuestiones que intrigaron a los científicos es por qué únicamente aparecen y reaparecen por estación.

Originalmente se pensó que la levitación de estas partículas era el resultado de impactos de meteoroides pero, según otras observaciones, la ubicación de los rayos ocurre en un período de una hora o más y se ubican fundamentalmente en el sector matutino de los anillos, es decir, cerca de las 3 a 7AM en Saturno.

La forma de estas manchas recibió el nombre de rayos porque en las fotografías de las Voyager lucían como los rayos de la rueda de una bicicleta. En realidad, si se observa desde el polo norte, por ejemplo, los rayos tienen en realidad una forma circular. Debido a la segunda ley de Kepler, los rayos ubicados en los anillos internos giran más rápidos y por este motivo se deforman, estirándose hasta obtener la apariencia de una barra inclinada (/). Sin embargo se han observado algunos rayos con inclinación inversa al de su movimiento.

Tal vez el origen esté relacionado a tormentas en Saturno que den lugar a rayos de cualquier forma inicial. El proceso comienza cuando una partícula de rayos cósmicos inicia una avalancha de electrones sobre la tormenta. Los electrones se propagan a lo largo de las líneas del campo magnético de Saturno y al golpear los anillos inducen una carga negativa rápida de los granos de los anillos y la emisión Bremsstrahlung* de alta energía entonces la atmósfera del anillo es ionizada, disociada y excitada por impacto de electrones. Esto produce que las grandes partículas de los anillos pierdan su regolito granular los cuales son expulsados del anillo para formar un rayo.

(*) Bremsstrahlung, que en alemán significa "radiación de frenado", es una radiación electromagnética producida por la desaceleración de una partícula cargada como un electrón.

Fuente: The Planetary Society & NASA.