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Los astrónomos supusieron durante mucho tiempo que los anillos distintivos de Saturno se formaron aproximadamente al mismo tiempo que el planeta, hace unos 4.500 millones de años, en los primeros días de nuestro Sistema Solar. Esa suposición recibió un serio desafío a partir de un análisis de 2019 de los datos recopilados por la nave espacial Cassini de la NASA, lo que sugiere que los anillos se formaron hace solo 10 millones a 100 millones de años, un simple abrir y cerrar de ojos en escalas de tiempo cósmicas. Ahora, un nuevo análisis de los datos sobre la cantidad de polvo que se ha acumulado en los anillos confirma ese controvertido hallazgo, según un nuevo artículo publicado en la revista Science Advances.
«En cierto modo, hemos cerrado una pregunta que comenzó con James Clerk Maxwell», dijo el coautor Sascha Kempf, astrónomo de la Universidad de Colorado, Boulder. En 1610, Galileo Galilei fue el primero en observar los anillos. , aunque su telescopio era demasiado tosco para identificarlos como anillos reales. Los describió como «orejas de Saturno», ya que parecían dos planetas más pequeños a cada lado de Saturno. Galileo quedó desconcertado cuando las «orejas» desaparecieron en 1612 cuando la Tierra pasó a través del plano de los anillos, más aún cuando volvieron a ser visibles al año siguiente.
Christopher Wren sospechó que Saturno tenía un anillo en 1657, aunque Christiaan Huygens lo publicó antes, sugiriendo que el anillo se separó del planeta en su tratado de 1659. Sistema Saturnio, que también señaló su descubrimiento de la luna de Saturno, Titán. Robert Hooke notó sombras en los anillos. En 1675, Giovanni Cassini descubrió que el anillo era una serie de anillos más pequeños con espacios entre ellos. Más de un siglo después, Pierre-Simon Laplace demostraría matemáticamente que cualquier anillo sólido sería inestable. Maxwell determinó que el «anillo» tenía que estar formado por muchas partículas pequeñas, todas orbitando de forma independiente a Saturno, lo que fue confirmado por observaciones en 1859. Ahora sabemos que esas partículas están formadas casi en su totalidad por hielo de agua.
La era espacial hizo posible el envío de sondas para explorar nuestro Sistema Solar, y Pioneer 11, Voyager 1 y Voyager 2 enviaron imágenes cada vez más detalladas del planeta anillado. Luego, en 1997, la NASA lanzó el orbitador Cassini, una empresa conjunta con la Agencia Espacial Europea para explorar Saturno, sus lunas y su sistema de anillos. Cassini pasó 13 años orbitando el gigante gaseoso haciendo exactamente eso, ofreciendo impresionantes imágenes de una resolución sin precedentes, así como una gran cantidad de conocimientos científicos, incluida la evidencia de que la llamada «lluvia de anillos» que cae sobre el planeta podría hacer que los anillos desaparezcan gradualmente. en menos de 100 millones de años.
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Entre los instrumentos a bordo de Cassini estaba el Cosmic Dust Analyzer, cuyos datos mostraron que los anillos están siendo contaminados lenta pero constantemente por una mezcla de polvo rocoso y otros compuestos orgánicos, en su mayoría provenientes de micrometeoroides en el Cinturón de Kuiper. “Piense en los anillos como la alfombra de su casa”, dijo Kempf. “Si tienes una alfombra limpia, solo tienes que esperar. El polvo se asentará en su alfombra. Lo mismo es cierto para los anillos”. Eso es relevante porque un argumento para una edad joven es que el hielo de agua en los anillos de Saturno es notablemente brillante y puro para estructuras que se supone que tienen 4.500 millones de años. Las capas de polvo acumuladas deberían haberlas oscurecido mucho más.
Durante su espectacular «Gran Final» en 2017, Cassini realizó 22 inmersiones entre Saturno y sus anillos, lo que permitió a los científicos determinar la masa de ambos antes de que la nave espacial se hundiera en la atmósfera del gigante gaseoso. Esos datos de Cassini son en los que se basaron Luciano Iell de la Universidad Sapienza en Roma y sus coautores para su artículo de 2019, ya que les permitió determinar la cantidad de hollín en los anillos, la velocidad a la que cae y la edad del polvo. . Llegaron a la conclusión de que los anillos no tenían más de 100 millones de años y surgieron en un momento en que los dinosaurios aún vagaban por la Tierra, un detalle vívido que generó miles de titulares y ayudó a que la noción se afianzara en la imaginación popular. También encontraron que el Anillo B de Saturno era lo suficientemente masivo como para diluir el polvo que cae, lo que explicaría la pureza relativa de las partículas heladas.
Esos resultados fueron recibidos con escepticismo por algunos, dadas las muchas incertidumbres. Entre los escépticos estaba Aurelien Crida, un científico planetario del Observatorio de la Costa Azul, quien publicó una refutación a Iell y otros. más tarde ese año en Nature Astronomy. Para explicar la falta de acumulación de polvo en los anillos, Crida sugirió que una especie de «depurador» planetario eliminaba preferentemente el polvo de los anillos a través de la lluvia de anillos. Los datos de Cassini mostraron que esta lluvia contenía solo un 24 por ciento de hielo, en comparación con los anillos mismos, que tienen un 95 por ciento de hielo. Crida encontró un posible candidato para este mecanismo de depuración en un artículo de 2017 del grupo de Kempf (publicado en el mismo número especial de Science), que señala la presencia de nanogranos que se fusionan desde los anillos principales que fluyen hacia Saturno.