Los anillos de Saturno son hermosos. Y son los anillos planetarios más famosos que tenemos en nuestro sistema solar. Júpiter, Urano y Neptuno también tienen anillos, aunque menos conocidos (Figuras 1-2). Y las lunas de estos planetas, que son muchas lunas, algunas bastante grandes ¿por qué ninguna tiene anillos?
Los anillos son unas estructuras muy delgadas, apenas algunos kilómetros, y muy extensas, miles de kilómetros. Algo así como una hoja de papel del tamaño de uno o varios campos de futbol alrededor del planeta que sería una esfera del tamaño del círculo central en el centro de ese campo de futbol.
La composición de los anillos
¿De qué están hechos los anillos y cómo se forman? Se han fotografiado los anillos de Saturno con las naves que han llegado hasta el planeta, como la nave Cassini. Se puede deducir a partir de las observaciones que todos los anillos de los planetas están compuestos de trozos de hielo y rocas, de una muy variada serie de tamaños. Hay fragmentos desde rocas/hielos de unas decenas de metros hasta granos de tamaño micrométrico. Este material proviene de la desintegración de un cuerpo más grande que al quedar muy cerca del planeta se rompe debido a las fuerzas de marea. Una vez que ese material se rompe, queda orbitando en el plano ecuatorial del planeta en una zona muy restringida, como dijimos antes, y laspartículas continúan chocando entre ellas.
Ahora bien, los satélites naturales, las lunas, podrían generar anillos también, podrían desintegrar algúncuerpo cuando se acerque mucho a ellas. Entonces, ¿todo ese material quedaría en orbita en torno al satélite, o mas bien sería capturado por el planeta central? ¿O terminaría cayendo en el propio satélite?
Montañas y lunas
En las lunas Rhea y Iapetus, ambos satélites de Saturno, se ha fotografiado lo que parece una cordillera en torno al ecuador, como cuando mucho material va cayendo en una misma región y va formando una montaña (Figura 3). Estas cordilleras ecuatoriales serían la demostración que en el pasado tanto Rhea comoIapetus, habrían tenido anillos o por lo menos material orbitando en torno al ecuador y que luego se ha idodepositando a lo largo del tiempo.
¿Y ya está? ¿Sólo los planetas pueden tener anillos? ¿Y por qué los planetas interiores como Mercurio, Venus, la Tierra y Marte no tienen anillos? Bueno, hay evidencias que la Tierra e incluso Marte tuvieron algún tipo de anillo en el pasado. En nuestro planeta, se encontró evidencia de una serie de 21 cráteres alineados que sugieren podrían venir de la caída de material que habría formado un anillo ecuatorial en forma temporal alrededor de la Tierra. Durante un período de 40 millones de años se observa unincremento en la frecuencia de impactos. El método utilizado para llegar a esta conclusión es muy curioso. Ya que la Tierra tiene movimiento de placas tectónicas, la configuración continental presente es diferente ala que había en la Tierra hace millones de años. Por lo que se simuló con ordenadores, dónde estarían los continentes hace millones de años. Para cierta época, se encuentra que hay una serie de cráteres alineados justo en el ecuador. Hay más evidencias, como que hay un incremento del material meteorítico tipo L presente justo para esa época. En pocas palabras, hace algunos millones de años, hubo material orbitando el ecuador de la Tierra, y fue cayendo dejando cráteres que luego fueron movidos junto con los continentes.
Una prueba más de lo curioso de algunos descubrimientos, y lo innovador de algunas ideas.
El origen de material de los anillos de la Tierra
El origen de este material sería un asteroide del tipo rubble-pile, pila de escombros, al pasar cerca de la Tierra se habría desintegrado y formado el anillo. Lo que refuerza el método de formación de un anillo. Un cuerpo más pequeño que se acerca demasiado a uno grande, pero el material termina cayendo, o formando un anillo alrededor del cuerpo grande, no del satélite. Esta idea de un objeto tipo pila de escombros esbastante nueva, hace unos 30 años no existía ese concepto por lo que era más difícil pensar en un objeto que se desintegrara al pasar cerca de un cuerpo mayor.
Pero cabe la pregunta, ¿sólo alrededor de los planetas se forman anillos? Pues no, hay más sorpresas en nuestro sistema solar. La sorpresa de los últimos 10 años, es que también hay anillos alrededor de asteroides bastante grandes. En 2013, participé junto a nuestro grupo de investigación del Instituto de Astrofísica de Andalucía del CSIC, en Granada, en una campaña de observación de una ocultación estelar por Chariklo, que es un objeto tipo centauro. Los centauros son objetos que orbitan al Sol mas allá deSaturno. Chariklo es un cuerpo de unos 200 km de tamaño. Medimos el brillo de una estrella a medida que Chariklo pasaba frente a ella, y nos quedamos con los ojos abiertos cuando vimos que el brillo disminuía rápidamente justo antes y después que sea ocultado por el asteroide (Figura 4). Esta técnica de las ocultaciones ya se había usado para descubrir los anillos de Urano y Neptuno. Ahora ya hemos detectado anillos en torno a más objetos que NO son planetas como Chariklo. Chiron, que es otro objeto tipo centauro, y Haumea y Quaoar, que son trans-neptunianos, son los siguientes en la lista. Y esperamos encontrar mas anillos.
¿No será que los anillos son estructuras que duran poco tiempo? Y cuando digo poco tiempo es tiempo geológico, a o sea algunos pocos millones de años, y actualmente no vemos ninguno. Hay estudios que analizan la duración de las partículas orbitando en torno a las lunas más grandes del sistema solar, y llegan a la conclusión que los anillos SI son posibles y podrían durar algunos millones de años.
¿Habrán sido los anillos en torno a las lunas algo más común en el pasado cuando el sistema solar estaba más poblado de asteroides, estaba más “sucio”? Quizás estamos en un periodo de mala suerte en cuanto avisibilidad de anillos de lunas.
¿Como habrían sido los cuentos y poesías del pasado, las letras de las canciones, si nuestra luna tuviera un anillo? La visión desde la Tierra definitivamente sería algo hermoso de ver.
René Duffard
Licenciado en Astronomía en la universidad de Córdoba, Argentina.
René Duffard es investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía.
