Cassini capta imágenes de meteoros que impactan contra los anillos de Saturno

13 de mayo de 2013: La nave espacial Cassini, de la NASA, ha proporcionado la primera evidencia directa de pequeños meteoroides que impactan contra los anillos de Saturno y que se descomponen formando estelas de escombros.
Estas observaciones hacen de los anillos de Saturno el único lugar, además de la Tierra, la Luna y Júpiter, donde los astrónomos han podido observar impactos mientras ocurren. Los meteoroides que detectó Cassini son de tamaños variados (van desde media pulgada hasta varias yardas o desde 1 centímetro hasta varios metros). A los científicos que examinan las imágenes proporcionadas por la sonda les llevó años distinguir los rastros que dejaron nueve meteoroides en 2005, 2009 y 2012. Los detalles de las observaciones se publicaron en un artículo de la edición del jueves 25 de abril de la revista Science (Ciencia, en idioma español).

 

 

 Cinco imágenes de los anillos de Saturno, tomadas por la nave espacial Cassini, de la NASA, entre 2009 y 2012, muestran nubes de material eyectado de los impactos de pequeños objetos contra los anillos. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (Instituto de Ciencia Espacial)/Cornell 

 

 

El sistema solar está repleto de pequeños y veloces objetos, como el polvo de los cometas y los trozos de asteroides. Estos objetos con frecuencia golpean contra los cuerpos planetarios.
"Los nuevos resultados implican que las tasas de impacto actuales correspondientes a pequeñas partículas en Saturno son casi las mismas que las de la Tierra (dos "vecindarios" muy diferentes en nuestro sistema solar) y esto es emocionante de ver", dijo Linda Spilker, la científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Para abordar este tema, fue necesario que los anillos de Saturno actuaran como un detector gigante de meteoroides (100 veces el área de la superficie de la Tierra) y que Cassini llevara a cabo un viaje largo por el sistema de Saturno".

El equinoccio de Saturno, que se produjo en el verano (boreal) de 2009, fue un momento especialmente bueno para ver los escombros que dejaron los impactos de meteoroides. El ángulo solar, muy superficial, sobre los anillos hizo que las nubes de escombros se vieran brillantes, respecto de los oscurecidos anillos, en las imágenes tomadas del subsistema científico de imágenes de la sonda Cassini.
"Sabíamos que estos pequeños impactos ocurrían constantemente, pero no sabíamos cuán grandes o cuán frecuentes podían ser", dijo Matt Tiscareno, el autor principal del artículo. Tiscareno también participó en la misión Cassini desde la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York. "La luz solar que brillaba en los bordes de los anillos, en el equinoccio de Saturno, actuó como un dispositivo anti-bloqueante; de modo que estos rasgos que generalmente son invisibles se tornaron fáciles de ver".
Tiscareno y sus colegas ahora creen que los meteoroides de este tamaño se desintegran en un primer encuentro con los anillos, creando de este modo trozos más pequeños y menos veloces que luego ingresan en órbita alrededor de Saturno. Los impactos de estos meteoroides secundarios contra los anillos crean nubes de escombros. Las pequeñas partículas que forman estas nubes tienen un rango de velocidades orbitales alrededor de Saturno. Como resultado, rápidamente son jaladas en forma de extendidos rayos brillantes y diagonales como los que observó Cassini.

 

Esta ilustración muestra los cortes de una nube de polvo inicialmente circular como resultado de las partículas que, en la nube, tienen diferentes velocidades orbitales alrededor de Saturno. Crédito de la imagen: NASA/Cornell 

 

El hallazgo podría echar luz sobre una pregunta que data de largo tiempo: ¿Cuántos años tienen los anillos de Saturno?
"Los anillos de Saturno están inusualmente brillantes, lo que lleva a sugerir que los anillos son, en verdad, mucho más jóvenes que Saturno", dijo Jeff Cuzzi, quien es uno de los coautores del artículo y también científico interdisciplinario de la misión Cassini. Cuzzi se especializa en anillos y polvo planetarios, en el Centro de Investigaciones Ames (Ames Research Center, en idioma inglés), de la NASA, en Moffett Field, California.
Algunos cálculos incluso han afirmado que la formación de los anillos de Saturno se produjo durante la era de los dinosaurios en la Tierra. Eso significaría que los anillos son muy jóvenes en comparación con Saturno.
"Para poder evaluar esta dramática aseveración, debemos saber más sobre la velocidad con la cual el material externo está bombardeando los anillos", expresa Cuzzi. "Este análisis, más reciente, ayuda a completar esa historia con la detección de elementos de impacto del tamaño que previamente no podíamos detectar de manera directa".

Para obtener más información acerca de la sonda Cassini y su misión, visite: http://www.nasa.gov/cassini y http://saturn.jpl.nasa.gov.

La NASA comienza la caza de nuevas lluvias de meteoros

Astrónomos de la NASA han instalado una estación de
monitoreo para explorar el cielo nocturno en busca de
lluvias de meteoros desconocidas o inesperadas —y están
encontrando más de lo que esperaban.

Nov. 10, 2008: Todo comenzó como en un día normal. El astrónomo y experto en meteoros, Bill Cooke, se despertó, se vistió y se dirigió a su oficina en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center, en idioma inglés). Sus colegas lo saludaron como de costumbre, no había indicios de emoción.

Entonces revisó su correo electrónico.

"Así me enteré —¡Me quedé dormido durante un estallido de meteoros!"

Durante las horas de oscuridad, antes del amanecer del 9 de septiembre de 2008, un sorpresivo aluvión de meteoros cayó sobre los cielos de Huntsville, Alabama. Más de una docena de dichos meteoros eran bólidos más brillantes que Júpiter y Venus; unos pocos de ellos incluso proyectaron sombras. Cooke, al igual que todas las personas que conoce, estaba dormido y no vio nada.

Pero la cámara Sentinel (centinela) de cielo completo, ubicada en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, grabó todo y, cuando terminó, le dejó un correo electrónico donde se resumía el estallido.

Arriba: Un estallido de meteoros brillantes sobre el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, observado por el sistema Sentinel, el 9 de septiembre de 2008. [Video]

"Nuestro sistema Sentinel está compuesto por una cámara controlada por computadora, una lente ojo de pez y una grabadora de video digital. Este sistema fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Ontario del Oeste (University of Western Ontario, en idioma inglés) para estudios de meteoros sobre Canadá, y ahora nosotros lo hemos adaptado para nuestros propósitos. Cada noche, Sentinel patrulla el cielo, buscando lo inesperado, y nunca le da sueño".

En años anteriores, alrededor del 9 de septiembre, observadores del cielo habían notado ocasionalmente una pequeña cantidad de meteoros poco brillantes que salían de la constelación de Perseo. A la lluvia, que provenía de un cometa desconocido, se la denominó "las Perseidas de septiembre" y raramente se la monitoreó porque se creía que era un espectáculo que no valía la pena.

"Ahora sabemos más", dice Cooke. "Las Perseidas de septiembre de 2008 fueron fantásticas". En algún momento en el pasado, el cometa progenitor de la lluvia debió de haber dejado una corriente de residuos polvorientos, la cual está ahora a la deriva cruzando la órbita de la Tierra. Aparentemente, la corriente contiene cúmulos o filamentos de polvo que pueden producir estallidos de meteoros cuando la Tierra se encuentra con uno de ellos. "Con qué frecuencia ocurre esto es lo que todos quieren adivinar".

Responder la pregunta ¿con qué frecuencia? es una de las metas del sistema Sentinel. Podría haber muchas corrientes de residuos "allá afuera" cruzando la órbita de la Tierra y causando estallidos que pasan desapercibidos porque, bueno, incluso los astrónomos necesitan dormir. Usando el sistema Sentinel, "podemos descubrir nuevas corrientes de meteoroides que podrían representar un peligro para las naves espaciales y para los satélites —o simplemente podrían desplegar un bonito espectáculo de vez en cuando".

Hubiera sido lindo rastrear al cometa progenitor de los bólidos del 9 de septiembre, resolviendo así el misterio de su origen, pero Sentinel no pudo hacer eso. Una sola cámara no es suficiente para medir la trayectoria tridimensional de un meteoroide. Para resolver el problema, el equipo de Cooke ha instalado una segunda cámara a 161 kilómetros (100 millas) de distancia, en el norte de Georgia, en el Centro de Ciencias del Condado de Walker.

"Con dos cámaras podemos reunir los datos que necesitamos para calcular órbitas", explica.

La primera prueba exitosa de las dos estaciones del sistema Sentinel tuvo lugar el 1 de octubre de 2008, cuando un meteoroide de un centímetro chocó contra la atmósfera de la Tierra, sobre el Sureste de Estados Unidos, con una energía de aproximadamente 227 kilogramos (500 libras) de TNT. Ambas cámaras grabaron el bólido:

Arriba: Un meteoro explota en la atmósfera, sobre Huntsville, Alabama, el 1 de octubre de 2008. El video completo muestra el mismo bólido primero sobre Huntsville, Alabama, y después sobre el Condado de Walker, Georgia. [Videos: mov, avi, m4v]

Usando el programa Asgard, desarrollado por Rob Weryk, de la Universidad de Ontario del Oeste, el sistema Sentinel automáticamente calculó la órbita del meteoroide y envió a Cooke un mensaje de correo electrónico con los resultados. "Vino desde el cinturón de asteroides", dice: diagrama.

Cooke está especialmente interesado en los meteoroides de un centímetro porque él y sus colegas en la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides (Meteoroid Environment Office, en idioma inglés), de la NASA, frecuentemente los ven impactando contra la Luna. Desde 2005, han grabado más de 100 impactos lunares. A diferencia de la Tierra, la Luna no tiene atmósfera para amortiguar el golpe de los meteoroides que llegan; simplemente chocan contra el suelo y explotan. Con los planes de la NASA de enviar seres humanos de regreso a la Luna, la frecuencia y la potencia de los impactos lunares se ha convertido en un tema de considerable interés. Estudiando los meteoroides a corta distancia en los cielos de Alabama, él espera aprender más sobre sus propiedades, especialmente sus velocidades, las cuales son un factor importante en la eficiencia luminosa —es decir, espera saber cuánta energía cinética del meteoroide se convierte en luz cuando éste se desintegra al impactar. Esto ayudará a los investigadores a entender los destellos distantes que ven en la Luna.

¡Descubrir nuevas lluvias de meteoros en la Tierra es lo que faltaba!

"Revisar mi correo electrónico", dice Cooke, "nunca había sido tan divertido".