Debido a la posición de este gigante gaseoso, más lejano que Júpiter con respecto al Sol, los antiguos astrónomos llamaron a este sexto planeta como al padre de Júpiter en la mitología romana: Saturno. Al igual que Júpiter, Saturno es un planeta gigante gaseoso compuesto principalmente por hidrógeno – más del 93% – y el resto por helio, metano, amoníaco, fosfano, etano y vapor de agua.
Tabla de contenidos
Los anillos de Saturno
Sin duda alguna una de las características más llamativas de Saturno son sus anillos. En 1610, Galileo realizó las primeras observaciones de este planeta, pero en ese entonces no pudo discernir las estructura anillada que rodea a Saturno. Con su telescopio casero de poca resolución, Galileo observó unas extrañas protuberancias a los lados de Saturno. De hecho, el astrónomo italiano pensó que se trataba de dos lunas muy cercanas a Saturno, una en cada lado. Fue hasta 1655 que el matemático, físico y astrónomo Christaan Huygens propuso que en realidad se trataba de un disco sólido y separado del planeta lo que rodeaba a Saturno a la altura del ecuador.
Pasarían dos décadas para encontrar evidencia de que no era un disco sólido lo que orbita alrededor de Saturno. En 1675, el astrónomo Giovanni Cassini descubrió una región oscura que separa el disco en dos anillos. Observaciones posteriores confirmaron la observación de Cassini y hoy en día se sabe que estos anillos están compuestos por partículas y objetos individuales.
¿De qué están hechos?
El material que forman los anillos de Saturno son en su mayoría pedazos de hielo y rocas congeladas: su tamaño varía desde más pequeñas que un grano de arena hasta tan grandes como montañas.
Origen de los anillos de Saturno
El origen de estos anillos aún es tema de estudio, pero una hipótesis es que se pudieron formar como el resultado de choques entre lunas, cometas y asteroides. Hay entre 500 y 1000 anillos que se extienden alrededor de este enorme planeta para cubrir unos impresionantes 400,000 kilómetros de ancho. Desde su desubrimiento, se han clasificado diversas regiones de esta estructura anillada: Los anillos principales que van desde el planeta hacia su exterior se conocen como anillos C, B y A. Luego hay anillos que son un poco más tenues. Uno de ellos es el anillo D, que es el más cercano a Saturno. Luego del anillo A sigue un anillo también tenue y estrecho que se llama F y más allá de este se encuentran los anillos G y E.
En la imagen anterior se puede apreciar una banda oscura que se llama División de Cassini, que fue justamente lo que Cassini observó para comprobar que lo que vemos alrededor de Saturno no es un único disco sólido sino de anillos separados.
El misterioso hexágono de Saturno
Desde la década de los 1980’s los científicos han estudiado la sorpresiva presencia de una estructura hexagonal en el polo norte de Saturno. Cuando las sondas espaciales Voyager pasaron por Saturno en 1980 y 1981, observaron fuertes vientos en la atmósfera del planeta. Sin embargo, debido a las trayectorias de estas sondas no se pudo apreciar la forma hexagonal en una sola imagen desde arriba. Fue hasta que Saturno se acercó a su equinoccio de agosto en 2009, que la luz del Sol iluminó el polo norte de este planeta y la sonda Cassini-Huygens pudo examinar el hexágono y captó las primeras imágenes de este fenómeno atmosférico.1
La extensión de este hexágono es aproximadamente de unos 30.000 kilómetros de diámetro – esto equivale más de dos veces el tamaño de la Tierra. En proporción a su enorme magnitud, el viento dentro del hexágono tiene una fuerza inimaginable ya que alcanza unos 500 km/h. En perspectiva, un huracán categoría 5 en nuestro planeta alcanza los 250 km/h. Este hexágono gira alrededor de un vórtice estrecho que marca el polo norte de Saturno. Cabe señalar que aunque se parece a un huracán, este vórtice polar norte de Saturno no es exactamente lo mismo ya que en la Tierra los huracanes se alimentan del agua y el calor de la superficie terrestre. Es decir, si bien las atmósferas de Saturno y la Tierra siguen las mismas leyes físicas, estos planetas tienen diferentes condiciones que producen resultados diferentes.
Saturno, líder en lunas
Saturno es el planeta con más lunas en el sistema solar. En total conocemos 146 lunas hasta ahora, casi la mitad (62) apenas fueron descubiertas en 2023.2
De sus 146 lunas, la más grande es Titán con un radio de 2,574.7 km, mientras que la más pequeña es Aagaeon con un radio medio aproximado de 0.33 km. Así, la luna más grande de Saturno tiene un tamaño comparable al del planeta Mercurio y su luna más pequeña mide lo equivalente dos veces la torre Eiffel.
Titán posee propiedades interesantes que motivan a explorarla con más detalle, ya que es la única luna que tiene una atmósfera y además, así como en la Tierra, cuenta con la presencia de materia en estado líquido en su superficie.3 Sobre la luna más pequeña Aagaeon se conoce aún muy poco – por ejemplo que orbita a Saturno a una distancia de 167,500 km en 0,808 días terrestres. Aagaeon fue descubierta el 15 de agosto de 2008: una de las dificultades para encontrarla y medir sus propiedades, fue que se encuentra inmersa dentro de uno de los arcos de anillo de Saturno.4
El descubrimiento reciente de las 62 fue posible gracias a una nueva técnica: para poder encontrar lunas saturninas más tenues y más pequeñas, el equipo liderado por Edward Ashton del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica de Taiwán usó la técnica conocida como “desplazar y apilar”. Consiste en desplazar la imagen de la luna de un conjunto de fotos secuenciales a la velocidad a la que se mueve la luna en el cielo, lo que conduce a una mejora de la imagen de la luna cuando se combinan todas los fotos en una sola imagen apilada. Esto hace que las lunas cuya imagen era demasiado débil para ser vistas en fotos individuales, se vuelvan visibles en la imagen apilada.
Saturno, Urano ó Neptuno: ¿qué planeta es más grande?
A pesar de ser gigante, queda en segundo lugar luego del colosal Júpiter, siendo este último unas 1.7 veces más grande que Saturno. En comparación con los otros dos gigantes Urano y Neptuno, Saturno es unas 12 veces más grande que Urano y 13 veces más grande que Neptuno.
Características de Saturno
| Duración de un día | 10.7 horas |
| Duración de un año | 29 años terrestres |
| Velocidad orbital alrededor del Sol | 34,700 km/h |
| Aceleración de la gravedad | 10.44 m/s2 |
| Masa | 5.68×1026 kg |
| Distancia al Sol | 1.42672 × 109 km |
| Temperatura media | -130.15 grados Celsius |
Mientras que la gravedad saturnina es comparable con la de nuestro planeta, Saturno se mueve alrededor del Sol unas diez veces más rápido que el Lockheed SR-71, el avión más veloz de la Tierra con una velocidad de 3.418 km/h.5 Además, al ser el segundo planeta más grande del sistema solar, tiene una masa 3.4 veces menor que Júpiter y 3,521 veces menor que la del Sol. En relación a su posición orbital se encuentra aproximadamente a 1,427 millones de kilómetros del Sol: a esta distancia el calor solar no es suficiente, es mucho menor que en la Tierra y deja a Saturno con una temperatura promedio de 130 grados Celsius bajo cero. En relación a su interior, la masa del núcleo de Saturno es inferior a 22 veces la masa de todo nuestro planeta, siendo más masivo que el de Júpiter que es menor a 14 veces la masa de la Tierra. No obstante, la presencia de un núcleo en estos gigantes gaseosos continua siendo un tema de estudio.6
Explorando Saturno
Hasta ahora, sólo cuatro sondas espaciales han visitado Saturno:
- Pioneer 11: Fue la primera nave en sobrevolar Saturno el 01 de septiembre de 1979. Durante su vuelo la nave tomó 440 imágenes de Saturno. La nave descubrió: uno de los anillos exteriores, una luna y un registro de temperatura de 180 grados Celsius bajo cero. Además, del análisis realizado a partir de los datos tomados por Pioneer 11, se concluyó que este gigante gaseoso estaba compuesto en su mayoría por hidrógeno líquido.7
- Voyager 1 y Voyager 2: Estas naves espaciales fueron lanzadas por la NASA durante el verano de 1977. El objetivo de las misiones para estas naves hermanas fue el de realizar estudios detallados de Júpiter y Saturno, los anillos de Saturno y las lunas más grandes de los ambos planetas. Voyager 1 llegó a Saturno el 12 de noviembre de 1980, mientras que su gemela Voyager 2 alcanzó Saturno el 25 de agosto de 1981. Actualmente ambas naves están más lejos que la órbita de Mercurio y se dirigen fuera del sistema solar, hacia el espacio interestelar. De esta forma Voyager 1 y Voyager 2 son las primeras naves espaciales en llegar tan lejos. Si quieres ver la posición actual de ambas naves en tiempo real puedes visitar la página de la NASA.8
- Cassini–Huygens: Nombrada así en honor a los astrónomos Giovanni Cassini and Christiaan Huygens, esta nave fue lanzada el 15 de octubre de 1997 y entró en la órbita de Saturno el 01 de julio de 2004. Estuvo en órbita hasta el 15 de septiembre de 2017 cuando se perdió la señal desde la nave al internarse en la atmósfera de Saturno. Una de los descubrimientos más importantes de esta misión fue la de mostrar uno de los escenarios más parecidos a la Tierra que conozcamos: Titán. Los datos recopilados por Cassini-Huygens indican que la luna más grande de Saturno tiene condiciones meteorológicas, clima y geología que ofrecen nuevas formas de comprender nuestro planeta.9
- Dragonfly: Con la finalidad de explorar diferentes locaciones de la superficie de Titán, esta misión se llevará a cabo en julio de 2028. Esta nave que tendrá el tamaño de un automóvil y que será propulsado por energía nuclear cubrirá más de 80 kilómetros de la superficie de esta luna que es rica en material orgánico.10
Ondas de radio desde Saturno
El 5 de diciembre de 2010 el instrumento Ciencia de Ondas de Radio y Plasma (RPWS por sus siglas en inglés) de la nave espacial Cassini detectó emisiones de ondas de radio provenientes de Saturno. Una pista que ayudó a descubrir de donde provenían estas ondas de radio es que el mismo día el Subsistema Científico de Imágenes (ISS en inglés) del Cassini observó una nube muy brillante con una extensión aproximada de 1,300 × 2,500 kilómetros cuadrados. De esta manera se determinó que habían descargas de rayos en la atmósfera de Saturno que emiten ondas de radio. Esto también ocurre en la Tierra, pero en Saturno las intensidades de estas ondas son aproximadamente 10,000 veces más fuertes que las terrestres.11
Desde entonces, estas ondas de radio se han estudiado con el objetivo de entender los procesos meteorológicos que producen las tormentas eléctricas en Saturno, que además suelen durar días o hasta meses. En los últimos años se han observado tormentas desde unos 2.000 kilómetros hasta 10.000 kilómetros de tamaño. Un aspecto interesante del estudio de ondas de radio en Saturno es que usualmente son emitidas en breves destellos, como si encendiéramos y apagáramos muy rápido una linterna y nuestros ojos vieran un brillo de luz por una fracción de segundos.
Sin embargo, desde hace poco más de una década se observó una señal casi continua de ondas de radio, es decir, como si dejáramos la linterna encendida por mucho tiempo. Esto implica que el número de rayos produciéndose en esta tormenta eléctrica es muy alto, es decir, caen muchos rayos – unos tras otros, sin parar – por un período prolongado de tiempo.
Gran Mancha Blanca
A diferencia de otros planetas del sistema solar, este gigante gaseoso parece almacenar enormes cantidades de energía a lo largo de varias décadas para luego liberar toda esa energía de un solo golpe en una tormenta eléctrica de magnitudes incomparables con las que conocemos en nuestro planeta. Estas tormentas masivas ocurren aproximadamente una vez cada año saturnino – es decir, cada 29 años terrestres – y parecido a la gran mancha roja de Júpiter, a estas tormentas de Saturno se les conoce como Grandes Manchas Blancas.
¿Petróleo en Saturno?
La nave Cassini–Huygens ha cartografiado parte de la superficie de Titán y se han registrado cientos de lagos y mares que contienen más hidrocarburos líquidos que las reservas de petróleo y gas que tenemos en nuestro planeta.12 Para tener una idea, los científicos de Cassini han calculado que hay al menos unos 9,000 kilómetros cúbicos de hidrocarburo líquido en forma de metano y etano, lo que equivale a unas 40 veces más que todos los depósitos de petróleo en la Tierra.13 Además de esto, Titán podría representar un escenario similar al de la Tierra en sus orígenes, ya que al igual que nuestro planeta tiene una atmósfera compuesta de nitrógeno, con la diferencia de que tiene nubes, lluvia, mares y lagos de metano que expulsan material al espacio que podrían albergar ingredientes importantes para la vida.
Así, la exploración de Saturno y sus lunas tiene repercusiones de utilidad en la Tierra: no sólo por el desarrollo tecnológico en misiones espaciales a este planeta que pudieran resultar beneficiosas para la sociedad, sino también para dilucidar nuestro origen como especie humana. Como dijo Ralph Lorenz, miembro del equipo de radar Cassini del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins:
“Somos una vida basada en el carbono, y comprender hasta dónde puede llegar la química en la cadena de complejidad hacia la vida en un entorno como Titán será importante para entender los orígenes de la vida en todo el universo”.
Ralph Lorentz.
- “Cassini: Saturn’s Perplexing Hexagon”, NASA. ↩︎
- University of British Columbia, “Researchers announce 62 new moons of Saturn”, 16, mayo 2023. ↩︎
- E. R. Stofan, C. Elachi, J. I. Lunine, R. D. Lorenz y otros,”The lakes of Titan”, 04 enero 2007. ↩︎
- “Aegaeon”, NASA. ↩︎
- “Lockheed SR-71 Blackbird”, National Air and Space Museum. ↩︎
- Tristan Guillot, “A comparison of the interiors of Jupiter and Saturn”, 24 noviembre 1999. ↩︎
- “Pioneer 11”, NASA. ↩︎
- “Voyager 1 and 2. Planetary Voyage”, NASA. ↩︎
- “Cassini-Huygens”, NASA. ↩︎
- “Dragonfly”, NASA. ↩︎
- G. Fischer, W. S. Kurth, D. A. Gurnett, P. Zarka, “A giant thunderstorm on Saturn”, 06 julio 2011. ↩︎
- The European Space Agency, “Titan’s surface organics surpass oil reserves on Earth”, 13 febrero 2008. ↩︎
- “Titán contiene 40 veces más hidrocarburos que todos los pozos de petróleo de la Tierra”, ABC, Ciencia. ↩︎
