La «lluvia» helada de los anillos de Saturno está calentando la atmósfera del gigante gaseoso, un fenómeno nunca antes visto en el sistema solar, según un nuevo estudio.
El descubrimiento inesperado, que es el resultado de examinar los datos recopilados de varias misiones espaciales, incluida la NASA. El Telescopio Espacial Hubblela sonda retirada Cassini y las naves espaciales Voyager 1 y Voyager 2 podrían ayudar a los investigadores a predecir si los exoplanetas tienen sistemas de anillos.
La evidencia reveladora del nuevo fenómeno toma la forma de una línea espectral a la luz de Saturno, que representa hidrógeno caliente en la atmósfera del gigante gaseoso. Esta «joroba» de radiación indica que algo está contaminando la atmósfera y calentándola desde el exterior.
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La explicación más plausible para este calentamiento, según los miembros del equipo de estudio, es que las partículas de hielo están lloviendo desde el anillos de saturnollevando consigo la energía que calienta la atmósfera del planeta a través de colisiones con otras partículas.
Estas partículas de lluvia pueden caer de los anillos después de ser arrastradas por la radiación ultravioleta solar, micrometeoritos o partículas del viento solar. Alternativamente, las fuerzas electromagnéticas podrían sacar partículas de polvo cargadas de los anillos. Cuando se agitan, estas partículas son atraídas por la enorme gravedad de Saturno hacia el planeta.
Esta lluvia de partículas fue observada por el casini sonda cuando se sumergió en la atmósfera del gigante gaseoso al final de su misión en septiembre de 2017. Pero el nuevo estudio revela nuevos conocimientos sobre ese proceso.
«Aunque la lenta descomposición de los anillos es bien conocida, su influencia en el hidrógeno atómico del planeta es una sorpresa», dijo la autora principal del estudio, Lotfi Ben-Jaffel, del Instituto de Astrofísica de París y del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad. de arizona, dijo en un comunicado de prensa (se abre en una nueva pestaña).
«Todo está impulsado por partículas anulares que caen en cascada a través de la atmósfera en latitudes específicas», agregó Ben-Jaffel. «Están cambiando la atmósfera superior, cambiando la composición, y luego también hay procesos de colisión con gases atmosféricos que probablemente calientan la atmósfera a una altitud específica».
El equipo de investigación llegó a estas conclusiones al examinar las observaciones de luz ultravioleta (UV) de cinco misiones espaciales que han estudiado Saturno a lo largo de los años. Los dos Sondas Voyager zumbó al gigante gaseoso en la década de 1980, midiendo la radiación ultravioleta que los investigadores en ese momento consideraban ruido. Luego, durante años después de llegar a Saturno en 2004, Cassini midió datos UV de la atmósfera del gigante gaseoso. Estas observaciones se combinaron con datos adicionales del Hubble y la multinacional International Ultraviolet Explorer, lanzada a la órbita terrestre en 1978.
Luego, para asegurarse de que los datos UV fueran precisos y representaran un fenómeno físico real en Saturno, el equipo recurrió a las mediciones realizadas por el instrumento espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIS) a bordo del Hubble. Estos datos permitieron a los investigadores calibrar las observaciones UV archivadas.
«Cuando todo estuvo calibrado, vimos claramente que los espectros son consistentes en todas las misiones. Esto fue posible porque tenemos el mismo punto de referencia, del Hubble, sobre la tasa de transferencia de energía de la atmósfera, medida durante décadas», Ben- dijo Jaffel. «Realmente fue una sorpresa para mí. Acabo de trazar los diferentes datos de distribución de luz juntos y luego me di cuenta, Wow, es lo mismo».
El equipo puede usar los datos para rastrear los niveles de UV en cualquier lugar de Saturno, lo que indica que la «lluvia de hielo» regular de los anillos de Saturno es la mejor explicación para los avistamientos.
“Solo estamos al comienzo de este efecto de caracterización de anillos en la atmósfera superior de un planeta. Eventualmente, queremos tener un enfoque global que dé una firma real en las atmósferas de mundos distantes”, dijo Ben-Jaffel. «Uno de los objetivos de este estudio es ver cómo podemos aplicarlo a los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Llámalo la búsqueda de ‘exo-anillos'».
El nuevo estudio fue publicado el jueves 30 de marzo en la Revista de ciencia planetaria (se abre en una nueva pestaña).
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