Los anillos de Saturno, son un tema muy interesante del cual hablaremos en el siguiente artículo, estos son parte de un sistema de 4 anillos planetarios, los cuales suelen rodear a ese planeta y fueron observados por primera vez en el año de 1610 por el astrónomo Galileo Galilei. A continuación conoceremos más de los aspecto de estos anillos, y de cada una de sus características, las cuales son históricamente importantes.
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Los anillos de Saturno
Los anillos de Saturno son un sistema conformado por una serie de 4 anillos planetarios, los cuales rodean a ese planeta y fueron observados hace mucho tiempo por un astrónomo llamado Galileo Galilei. En las imágenes que este observó, determinó que había descubierto los cuatro mayores satélites de Júpiter, y fue así que encontró dos satélites próximos a Saturno. (ver artículo: Planetas descubiertos).
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Cada uno de los anillos de Saturno, poseen una gran importancia histórica, dentro de sus detalles fundamentales se encuentra que es un sistema, conformado por 4 anillos planetarios, los cuales rodean a ese planeta, en general estos fueron observados en el mes de julio, específicamente en el año 1610 por el reconocido astrónomo Galileo Galilei.
Gran parte de la investigaciones realizadas por este astrónomo, fueron logradas a través de unas imágenes captadas por medio del el recién inventado telescopio que este tenia, aunque muchas de estas fotos eran de mala calidad para aquel entonces, durante este proceso solo habrían pasado unos meses desde que descubrió los cuatro mayores satélites de Júpiter, pensó inicialmente que las estructuras borrosas, eran dos satélites próximos a Saturno, aunque no logró determinar que eran exactamente.
Luego de un tiempo cambió de opinión y determinó que aquellos objetos, no presentaban alguna variación en su posición con relación a Saturno, de forma repentina esto que había observado cambió completamente y para el de año 1612 desaparecieron.
En general los anillos, estaban compuestos por diversos elementos, entre los cuales se encontraban:
- Hidrógeno
- Helio
- Sulfuro
Cada uno de estos objetos habría quedado orientado con su plano hacia la Tierra, esto según las visualizaciones que se les realizó en el año de 1612, por medio de este proceso también se determinó que ellos se habían hecho muy débiles.
En tal caso la geometría de los apéndices dejó muy sorprendido a la mayoría de los astrónomos, hasta el punto de establecer opiniones especificas hacia estos objetos donde consideraban según una serie de propuestas que se trataba de asas, las cuales estaban unidas a Saturno o que constaban de varios satélites en órbita solamente alrededor de la parte posterior de Saturno, por lo que nunca arrojaban sombra sobre el planeta, cada una de estas teorías eran simplemente el resultado de suposiciones.
En año de 1655, Surgieron una serie de opiniones por parte de Christiaan Huygens, el cual sugirió que los apéndices eran el signo visible de un disco de materia delgado y plano, en este caso el estableció que cada uno de estos objetos se encontraba separado del planeta y dispuesto en el plano ecuatorial de este.
En general esta teoría iba basada según las posiciones de Saturno y de la Tierra en sus respectivas órbitas alrededor del Sol, la inclinación del disco respecto a la Tierra variada; de esta manera la apariencia presentada por esta también, cambiaría, desde una delgada línea hasta la de una ancha elipse. El ciclo que abarcaba los anillos al igual que la órbita del planeta Saturno duraba alrededor de 30 años.
En un tiempo que abarcó los dos siglos siguientes se creyó que el disco era una capa continua de materia, como parte de su composición. Aunque rápidamente surgieron opiniones que iban contra a esta hipótesis. En el año de 1675, existió otro planteamiento esta vez por parte de Giovanni Cassini, el cual halló una oscura banda, y como resultado se creo la división que lleva su nombre, la cual separaba el disco en dos anillos concéntricos.
A finales del siglo XVIII, se establecieron nuevas teorías, esta por parte de Pierre-Simon Laplace, el cual mostró que solo bastaría las fuerzas combinadas de la gravedad en el planeta Saturno y la rotación del disco para que se dañara una capa única de materia. En general cada uno de estos factores establece que las partícula del disco mantienen su distancia radial, las cuales se basan en un enfoque directo desde Saturno, ya que hay dos fuerzas que la equilibran.
La gravedad presentada hace que cada uno de estos elementos, se desplacen a distintas posiciones donde la partícula se mueven hacia dentro; pero de forma natural de este por medio de la fuerza centrífuga la empuja hacia fuera.
En este caso la fuerza centrífuga es originada por medio de la velocidad de rotación; de esta manera se establece que el disco comience a girar. Por tal motivo, en el caso de un disco en rotación rígida, las fuerzas se equilibran sirven para una cierta distancia radial.
Por este motivo, se estableció la hipótesis de que los anillos de Saturno estaban formados por muchos anillos delgados, de esta manera se trató de fundamentar que estos eran lo suficientemente fuerte para soportar a cada uno de ellos, aunque este presentaría un ligero desequilibrio de fuerzas que aparecería a lo largo de su anchura radial.
Una aspecto importante surgió como resultado de la visión moderna de los anillos, este proceso se determinó en el año de 1857, donde un investigador generó una demostración matemática, la cual estaba enfocada en los anillos delgados, los cuales estaban formados de una cantidad de masas pequeñas, que mantenían una serie de órbitas independientes.
En el año de 1895, Surgió la comprobación de esta hipótesis , originada por parte de los astrónomos estadounidenses identificados como:
- James Edward Keeler
- William W. Campbell
Los cuales, después de una serie de investigaciones, llegaron a la conclusión de que la velocidad de las partículas en los anillos se debía a un desplazamiento Doppler, o una modificación de la longitud de onda de las líneas espectrales de la luz del Sol, las cuales estaban presentes en las partículas que reflejan hacia la Tierra.
Se determinó que cada uno de los anillos, giraban alrededor de Saturno, y presentaban una velocidad distinta de la de la atmósfera del planeta. También se comprobó que las partes internas de los anillos giraban con una velocidad mayor que las externas, esto basado a las leyes de la física para partículas en órbitas independientes.
Características de los Anillos de Saturno
Las características principales de los anillos se encuentran determinadas por una serie de elementos, los cuales se clasifican de la siguiente manera:
- En general el cuerpo principal perteneciente al sistema de anillos de Saturno, tiene incluidos los brillantes anillos, denominados como A y B, los cuales contienen una escasa capacidad
- Cada uno de estos, muestran una distancia específica entre uno y otro, que esta determinada en una cantidad de 4,800 kilómetros:en este caso la división de Cassini, es una región relativamente transparente, aunque no vacía en absoluto
- El cuerpo principal del sistema de Saturno, se caracteriza por también abarcar el anillo C, el cual se considera como un espacio más débil y menos opaco, este queda dentro del borde interior del anillo B
- Otro detalle importante es que presenta un grado de opacidad, el cual resulta comparable al de la división de Cassini
- Dentro de este grupo el anillo D, es considerado como el más débil, y este por lo general queda dentro del anillo C.
- Mucho antes de los procesos realizados, se determinó como base fundamental que los Voyager pasarán por la proximidad de Saturno, en este caso se había reconocido ya la configuración estructural en los anillos del planeta, los cuales estaban identificados como A, B, C y D, cada uno de estos se caracterizaba por ser observables desde la Tierra, al igual que las divisiones de Cassini y de Encke
- Por lo general estos grupos fueron establecidos en conjunto completo, donde los principales anillos de Saturno clasificados como(A, B y C), mostraban una medida determinada que abarca alrededor de unos 275 000 kilómetros de anchura anular, en tal sentido se representa tres cuartas partes de la distancia que separa la Tierra de la Luna
- En el caso del anillo A, se encuentra dividido en dos partes debido a la separación de Encke
Las fotografías obtenidas por medio de los anillos de saturno era clasificadas como de alta resolución, y cada una de ellas fueron tomadas por los vehículos espaciales clasificados como Voyager y Cassini, los cuales aportaron muchas novedades especificas, las principales están definidas de la siguiente manera:
- Son generalmente tres anillos muy pálidos, los cuales se encuentran clasificados como E, F y G, cada uno de estos objetos queda fuera del anillo A.
- En el mes de septiembre del año 2006 se descubrió la presencia de otro anillo entre el F y G
- En cada una de estas investigaciones se reflejaron nuevos hallazgos, entre los cuales se noto que existían estrechas regiones anulares, las cuales eran de diferente brillo y opacidad, como los surcos del disco de un gramófono
- También en este proceso se localizaron una serie de desviaciones respecto a la forma circular que presentaban
- En general se notó que había una serie de nudos, y a la vez una especie de trenzados y torcimientos en el anillo catalogado como F
- En cuanto al anillo A, se caracteriza por presentar un brillo, que resulta el uniforme frente al anillo B, este por lo general presenta variaciones a lo largo de sus distancias radiales
- En la parte exterior del anillo A, se determino que existe un auténtico cinturón de “microlunas”, el cual esta definido por mostrar un tamaño que oscila desde la medida de un camión pequeño al de un estadio
El anillo B, presentaba características muy particulares, las cuales estaban orientadas de manera radial, y tenían una forma de cuña
Grupos de bandas causadas por resonancia de satélites - Los satélites pastores, debido a su naturaleza generaron la producción de huecos en los anillos o fijaron sus bordes
- Fundamentalmente, desde la parte del anillo exterior a la división de Encke, se caracterizan por generar una muestra de un débil grupo de bandas.
- Las bandas, que se notan en este grupo se encuentran definidas por detalles específicos estas suelen estar apretadas hacia la órbita del satélite denominado como Prometeo, el cual se descubrió por medio de las imágenes tomadas por el denominado, Voyager.
- Algunos expertos consideran que las bandas se originan por medio de una serie de resonancias en el anillo, cada una como resultado de los efectos gravitatorios del satélite
- En el caso del borde del anillo A, estas se encuentran establecidas por una serie de procesos que mantienen a los satélites conformados por pastor Atlas
- Dentro de este grupo también se hace referencia a los satélites Prometeo y Pandora, los cuales se clasifican como los satélites pastores interior y exterior respectivamente, estos en general le dan forma al anillo determinado como F, el cual es de Saturno y posee unos 80 km de anchura
- La mayoría de los huecos, reflejados en los anillos de Saturno están originados por medio de la presencia de los satélites clasificados como pastores
- Denominado como Mimas, en general este es responsable de la existencia del mayor de ellos, dentro de la división de Cassini
- Cada uno de estos objetos posee un enfoque muy especifico, en comparación, al espesor de los anillos de Saturno el cual resulta distinto
- En el caso del límite superior, presentado por parte de su extensión vertical se ha determinado que este cuenta al menos un km, en relación directa con su anchura, y los anillos son generalmente más delgados que cualquier otro objeto, en cuanto a la anchura mínima que presentan es de unos pocos metros
Composición de los anillos
La capacidad necesaria de los anillos para reflejar o absorber, la luz de diferentes longitudes de onda se caracteriza por mostrar una determinada información sobre la composición de las partículas de los anillos de Saturno.
Esta se establece por medio de los anillos clasificados como A, B y C , los cuales son malos reflectores de la luz del Sol, esto en cuanto a las diferentes longitudes de onda del infrarrojo próximo.
Los detalles encontrados en estos, determinaron que por tratarse de una propiedad del hielo, estos son una parte fundamental de este, y se encuentra clasificada como una forma vital de las partículas, las cuales reúnen esos anillos
En el caso del hielo que presentan, se pudo observar que es un hielo de color blanco, lo que significa que es un posible reflector para todas las longitudes de onda en el nivel visible. Por el contrario, las partículas correspondientes a los anillos, clasificados como A, B y C son menos reflectores en luz azul que en luz roja.
En general existe una sustancia adicional, la cual se encuentra presente en pequeñas cantidades; está posiblemente contiene polvo, y también podría crear óxido de hierro como fuente del color rojizo. También se ha establecido una teoría que plantea que ciertos compuestos son generados por la radiación ultravioleta del Sol, y que por tal motivo sería los responsables del color rojizo presentados por estos.
En el año de 1973, debido a una serie de procesos se exploraron los anillos de Saturno con ondas de radar (las cuales presentaban una medida de longitud de onda del orden de centímetros), y este caso estaban identificados por medio de sus características básicas, cada uno de estos se detectaron con la antena de 64 metros de la Red de Espacio Profundo en Goldstone, California.
En el caso de la alta reflectividad presentada por los anillos, clasificados como A y B, generalmente involucra a la mayoría de las partículas de esos dos anillos, las cuales eran al menos de un tamaño comparable a la longitud de onda del radar, es decir, del orden de centímetros.
Por tal motivo si, algunas de las partículas hubieran sido menores que las longitudes de onda del radar, se habrían sido transparentes a las ondas de estos grupos.
Y si de alguna manera hubieran sido mucho mayores, hubiesen sido reconocidas por la emisión de radiación térmica. El nivel bajo de tal radiación, resulta un factor importante el cual limita su tamaño hasta que presenta algunos metros.
E el caso de los datos de los vehículos espaciales determinados como Voyager, generalmente han confirmado, cada uno de estos descubrimientos, ya que han sido pieza fundamental dentro del desarrollo de los mismos.
La difusión de la luz o en muchos casos alguna manera diferente de radiación electromagnética, generada por las partículas de un anillo hizo posible conocer el tamaño de las partículas que abundan en el anillo, las cuales presentan 4 aspectos fundamentales:
- Por lo general la difusión de luz, presentada por medio de una partícula de tamaño 1/10 de la longitud de onda de la radiación incidente: de forma especifica difunde la luz casi igual en cada una de las direcciones
- En el caso de la difusión de luz de una partícula, establecida por el tamaño del orden de la longitud de onda de la radiación incidente: esta difunde la luz hacia delante
- Mientras que la difusión de luz de una partícula de tamaño mayor que la longitud de onda de la radiación incidente: difunde la luz en todos los ángulos, ya que posee una amplia capacidad, y se caracteriza por ser predominante hacia delante
- Las cuñas radiales en el anillo B
Cuñas radiales en el anillo B de Saturno
Las cuñas radiales en el anillo B de Saturno, está ubicada en la parte central, la cual resulta más opaca dentro del anillo B, estas en general presentan unas perturbaciones orientadas de manera radial, y poseen forma de cuña como parte de su composición.
Cada una de estas cuñas, cuentan con una serie de características especificas, y pueden observarse a lo largo de una fracción importante, dentro de un lapso determinado por las 10 horas de una partícula del anillo B, ya que este es el tiempo que invierte en realizar una revolución orbital. Mientras tanto, nuevas cuñas radiales están surgiendo esporádicamente en otras zonas del anillo como parte de un proceso natural. (ver artículo: Planetas por tamaño).
Por lo general al ser comparadas con su entorno, las cuñas radiales se notan brillantes, en la luz que se encuentra difundida hacia delante y en el caso de estar hacia atrás lucen oscuras. De esta manera se ha comprobado que las partículas presentan algunas variaciones.
Por tal motivo cada parte de una cuña radial, realiza un proceso específico y gira alrededor de Saturno a la misma velocidad que lo hacen las partículas del anillo a su distancia radial, como parte de un proceso natural que las identifica.
En cuanto a las porciones interiores se pueden mover con una alta velocidad; de esta forma una cuña radial se va inclinando con el paso del tiempo hasta que cumple un proceso y llega a desaparecer. El extremo más estrecho que determina cada cuña radial, suele presentar un enfoque específico y en muchos casos podría coincidir con la distancia, que se establece desde Saturno donde el período de una partícula en órbita es igual al período de rotación del planeta Saturno.
En el caso del campo magnético localizado en Saturno, se encuentra encerrado dentro del planeta; y suele presentar una serie de procesos donde gira, con él. De esta manera las fuerzas electromagnéticas son generalmente responsables de que puedan existir las cuñas radiales.
Las observaciones de la difusión, originadas por la luz en las partículas de las cuñas radiales, se localizan en el anillo B de Saturno y son realizadas hacia delante estas permiten deducir que las cuñas son concentraciones locales y transitorias de partículas del anillo, y por lo general son de un micrómetro de tamaño.
Anillo de Febe
El anillo de Febe, se encuentra establecido por medio de una serie de observaciones, las cuales fueron realizadas con el telescopio de infrarrojos clasificado como Spitzer, en este proceso se logró determinar la existencia de un anillo que se caracterizaba por ser mucho más débil, presentado una diferencia muy específica en comparación a los mencionados.
¿De qué están hechos los anillos de Saturno?
Los anillos de Saturno, se caracterizan por presentar una composición de billones de piezas de hielo, polvo y piedras. Por lo general una parte de estas partículas son pequeñas como un grano de sal, y otras muestran un aspecto distinto siendo de un tamaño grande.
¿Los anillos de Saturno desaparecen?
A lo largo del tiempo diversos estudios e investigaciones, por parte de los astrónomos, han podido manifestar que en estos anillos, se encuentran una serie de cambios; debido a esto los inmensos anillos de Saturno se están estrechando de una manera rápida, hasta colocarse como una fina línea, la cual es parte de su proceso natural. (ver articulo: Alineacion de planetas).
La división de Cassini (la cual está determinada por un oscuro hueco en los anillos), resulta más difícil de observar, según ha sido expresado por algunos expertos.
Galileo Galilei
Galileo Galilei, fue una pieza importante en los antecedentes históricos de los planetas descubiertos por él, sus principales logros, se debían a cada una de los títulos que tenía, entre los cuales destaca que era un importante astrónomo, también se desarrolló en otras áreas, convirtiese en:
- Filósofo
- Ingeniero
- Matemático
- Físico italiano
En general este astrónomo estaba relacionado estrechamente con la revolución científica, aunque parte de su historia indica que mostró mucho interés por la mayoría de las ciencias y artes, dentro de sus principales logros se encuentran:
- La mejora del telescopio, lo cual resulto muy importante dentro de sus investigaciones
- Presentó una amplia cantidad de observaciones astronómicas
- La primera ley del movimiento
- Fue un apoyo fundamental, dentro de la Revolución de Copérnico
- Este gran astrónomo es considerado como el padre de la astronomía moderna
- Se le denomina como El padre de la física moderna
- Se le denominó como El padre de la ciencia
Su investigación del universo
En apenas algunas semanas sus investigaciones permitirían que descubriera la naturaleza de la Vía láctea, así como aspectos importantes dentro de sus aportes, los cuales cuentan con las estrellas de la constelación de Orión, también comprende ciertas estrellas que son fáciles de observar, al tratarse de cúmulos de estrellas.
Galileo observa los anillos de Saturno, lo cual resulto una parte fundamental dentro de sus antecedentes históricos, aunque este no los identifica como tales, sino como objetos, clasificados de manera específica como extraños (apéndices), y un siglo después el reconocido Huygens, por medio de la ayuda de unos telescopios más perfectos, pueda observar y determinar la verdadera forma que poseen los anillos.
Un aspecto muy importante de sus investigaciones, esta basado en que el 7 de enero del año 1610, Galileo hace un descubrimiento, fundamental donde percibe tres estrellas pequeñas, específicamente en la periferia de Júpiter.
Luego de varias noches de observación, determina que son cuatro y que poseen características muy específicas, estos giran alrededor del planeta. Se trata de los satélites de Júpiter conocidos como satélites galileanos, los cuales se clasifican como:
- Calixto
- Europa
- Ganimedes
- Ío
Este astrónomo, consideró que Júpiter y sus satélites, eran un modelo del sistema solar. Gracias a este enfoque, establece que las órbitas de cristal de Aristóteles, no existen y que por lo general todos los cuerpos celestes no giran alrededor de la Tierra como se pensaba. Esto influyó de forma significativa en los proceso históricos, y dieron paso a nuevas investigaciones a fin de determinar las verdaderas causas de cada una de sus teorías.
