Al igual que la Tierra, Saturno está inclinado sobre su eje y, por lo tanto, tiene cuatro estaciones, aunque debido a la órbita mucho más grande de Saturno, cada estación dura aproximadamente siete años terrestres.
En este estudio observacional que difunde Geophysical Research Letters, los expertos recuerdan que, durante mucho tiempo, se ha pensado que los radios tienen una conexión con el campo magnético, ya que tienden a preferirse longitudes de anillo específicas, quizá ligadas a una anomalía magnética. Sin embargo, la tasa de rotación magnética no está bien definida y el período SKR varía con el tiempo y el hemisferio.
Desafortunadamente, la predicción de la longitud magnética no se extiende más allá de la misión Cassini, pero la extrapolación, usando el sistema SLS3, coloca los radios en 160° tanto en 2021 como en 2022. Esta era una región de alta actividad de radios en los datos de las Voyager 1 y 2, aunque el significado no está claro después de un lapso tan largo dadas las variaciones en la tasa de rotación de SKR.
Vídeo: NASA’s Goddard Space Flight Center
Además, la apariencia de los radios tiene un componente estacional. En particular, el entorno de plasma que permite que el polvo se eleve por encima de los anillos se controla fuertemente por el ángulo de apertura del anillo solar, β. A partir de análisis de observaciones anteriores, McGhee et al. dedujeron en 2005 que la formación de radios sólo ocurre cuando | β | < 15°.
Después de las primeras observaciones de radios de Cassini, los modelos refinados de levitación de polvo de plasma sugirieron β < 20° como un límite más preciso; todas las nuevas observaciones del Hubble ocurren en β < 20°.
Campo magnético variable de Saturno
Para colocar los datos de 2021 y 2022 en contexto, los autores de este trabajo analizaron años anteriores de datos del Hubble, así como los últimos años de datos de Cassini para determinar si había radios presentes en ángulos de anillo más altos. No se encontró más evidencia de radios en los datos de OPAL desde 2018 hasta 2020.
Desde Cassini, los radios se observaron previamente hasta fines de 2013, y las imágenes continuaron hasta la inmersión final de la nave espacial en la atmósfera en 2017.
“Encontramos varias imágenes, -aseguran- que mostraron radios desde finales de 2013 hasta mediados de 2014, predominantemente en dispersión frontal. Los radios detectados son tenues y nuestra búsqueda fue indudablemente incompleta. Callos et al. (2022) presentaron una búsqueda más exhaustiva, pero esta detección proporciona una escala de tiempo aproximada de la aparición final de los radios, que ocurrió más allá de β = 20°”.
A medida que se acerca el equinoccio de otoño del hemisferio norte de Saturno el 6 de mayo de 2025, los científicos esperan que los radios se vuelvan cada vez más prominentes y observables.
El equinoccio ocurre cuando los anillos se inclinan de canto hacia el Sol. Los radios desaparecen cuando está cerca del solsticio de verano o invierno en Saturno (cuando el Sol parece alcanzar su latitud más alta o más baja en el hemisferio norte o sur del planeta).
El presunto culpable de los rayos es el campo magnético variable del planeta. Los campos magnéticos planetarios interactúan con el viento solar, creando un ambiente cargado eléctricamente (en la Tierra, cuando esas partículas cargadas golpean la atmósfera, es visible en el hemisferio norte como la aurora boreal, o luces del norte).
Programa OPAL del Hubble
Los científicos creen que las partículas más pequeñas del anillo de hielo del tamaño del polvo también pueden cargarse, lo que las hace levitar temporalmente por encima del resto de las partículas de hielo más grandes y los cantos rodados de los anillos.
Los radios del anillo se observaron por primera vez por la misión Voyager de la NASA a principios de la década de 1980. Las características transitorias y misteriosas pueden aparecer oscuras o claras según la iluminación y los ángulos de visión.
«Gracias al programa OPAL del Hubble, que está construyendo un archivo de datos sobre los planetas del sistema solar exterior, esta temporada tendremos más tiempo que nunca para estudiar los radios de Saturno«, asegura Amy Simon, directora del Hubble.
El último equinoccio de Saturno ocurrió en 2009, mientras la nave espacial Cassini de la NASA estaba orbitando el planeta gigante gaseoso para realizar un reconocimiento de cerca. Con la misión de Cassini completada en 2017 y las naves espaciales Voyager, desaparecidas hace mucho tiempo, Hubble continúa el trabajo de monitoreo a largo plazo de los cambios en Saturno y los otros planetas exteriores.
“A pesar de los años de excelentes observaciones de la misión Cassini, el comienzo y la duración precisos de la temporada de radios aún son impredecibles, como predecir la primera tormenta durante la temporada de huracanes”, explica Simon.
Saturno, un laboratorio para estudiar fenómenos radiales
Si bien los otros tres planetas gigantes gaseosos de nuestro sistema solar también tienen sistemas de anillos, nada se compara con los prominentes anillos de Saturno, lo que los convierte en un laboratorio para estudiar fenómenos radiales. Actualmente, se desconoce si los radios podrían u ocurren en otros planetas anillados. ”Es un fascinante truco de magia de la naturaleza, que sólo vemos en Saturno, al menos por ahora”, matiza Simon.
El programa OPAL del Hubble agregará datos visuales y espectroscópicos, en longitudes de onda de luz desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, al archivo de observaciones de Cassini. Los científicos esperan juntar estas piezas para obtener una imagen más completa del fenómeno de los radios y lo que revela sobre la física de los anillos en general.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), en Baltimore, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble.
