El aporte de la misión Cassini tras trece años orbitando Saturno

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  • La sonda de la Nasa fue destruida el pasado viernes luego de un espectacular ingreso a la atmósfera del planeta de los anillos. Luis Chavarría, director del Programa de Astronomía de CONICYT, destacó entre los aportes de la misión el hallazgo de nubes hexagonales, la fotografía del primer rayo fuera de la Tierra y nueva información acerca de las exóticas lunas del planeta.

cassiniEran las 8:55 de la mañana, del pasado 15 de septiembre en Chile cuando el satélite Cassini de la Nasa, enviaba sus últimos datos desde Saturno a la misión de control en la Tierra. A una velocidad de 122 mil kilómetros por hora, la nave -que abandonó nuestro planeta desde Cabo Cañaveral en 1997- se sumergía en la atmósfera del cuerpo celeste, en torno al cual estuvo un total de 13 años orbitando, investigando y realizando experimentos que cambiaron nuestro conocimiento del Sistema Solar.

Durante todo este tiempo, Cassini captó más de 453 mil imágenes; recorrió 7.885 millones de kilómetros; fotografío el primer rayo emitido por una tormenta más allá de la Tierra; se zambulló decenas de veces en los anillos de Saturno; e hizo aterrizar su módulo Huygens en la superficie de la luna Titán; convirtiéndose en el objeto fabricado por el hombre que ha conseguido posarse más lejos de nuestro planeta.

Según explica el director del Programa de Astronomía de CONICYT, Luis Chavarría, la misión no solo ha permitido ampliar nuestro conocimiento del Sistema Solar, a un nivel de detalle que supera todas las misiones previas, sino que hizo posible entender que las condiciones para la vida pueden extenderse más allá de la llamada “zona habitable” en un sistema planetario como el nuestro. Esto quiere decir, que podría encontrarse vida incluso, más lejos de donde existe la temperatura adecuada para encontrar agua en estado líquido en un planeta.

“El conocimiento que teníamos provenía de las misiones Voyager y Pioneer, que sobrevolaron antes planetas gigantes como Saturno y Júpiter. Cassini, sin embargo, permaneció durante años investigando el planeta gaseoso y sus lunas”, explica Chavarría acerca de la importancia de la misión. “Uno de los hallazgos más interesantes se registró en la luna Encélado, que oculta un océano de agua líquida bajo una superficie congelada”, agrega el astrónomo.

Un océano bajo hielo

Lanzada en octubre de 1997, Cassini alcanzó la órbita de Saturno en julio de 2004, después de un viaje interplanetario, que incluyó visitas a Venus y Júpiter. Ya en la órbita del planeta de los anillos, la nave puso sus ojos sobre Encélado, detectando lo que en un comienzo se pensó, era una suerte de atmósfera. “Pero luego se dieron cuenta que no era atmósfera, sino material eyectado. Esta particular cobertura surge como plumas de vapor que son expulsadas a través de fracturas en la superficie de la luna”,  explica Chavarría.

En abril pasado, un equipo de científicos de la Universidad John Hopkins y la Universidad de Cornell, dio a conocer los resultados de estas investigaciones, determinando la presencia de un exceso de hidrógeno molecular en la luna cubierta de hielo, posiblemente, debido a reacciones hidrotermales similares a las que apreciamos en los géiseres submarinos de la Tierra.

Luis Chavarría explica que esto se puede deber a la influencia del campo gravitacional de Saturno. “La gravedad hace que la luna se estire y se apriete, como una plasticina, generando calor. Este calor es expulsado como material eyectado, similar a los géiseres de nuestro planeta. Aunque no encontráramos vida, esto cambia el paradigma de los lugares donde se pueden dar condiciones para que exista. Puede haber lunas de planetas gigantes, en otros sistemas, que tengan estas mismas condiciones, lo que amplía el espectro para buscar vida más allá de la Tierra”.

Las misteriosas nubes hexagonales

Otro de los hitos que destaca el astrónomo chileno de CONICYT, es la turbulenta atmósfera que reveló Saturno ante la mirada atenta de Cassini. Fue por esta razón que, el viernes pasado, la sonda se desintegró apenas ingresó a las primeras capas de la atmósfera. “Se vio sometida a un intenso calor y no alcanzó a llegar al sistema de nubes del planeta. Pero las investigaciones que realizó durante su estancia en órbita revelaron fenómenos muy diferentes a los que vemos en la Tierra”.

Uno de ellos fue el hallazgo de nubes hexagonales en uno de los polos. “Se piensa que tiene que ver con el campo magnético de Saturno, lo que afecta cómo se mueven los elementos en la atmósfera del planeta. En el Polo Norte se da esta formación de nubes, pero el patrón no se repite en el Polo Sur, lo que representa todo un misterio”, agrega el astrónomo.

Aunque esta formación había sido detectada por las misiones Voyager al pasar por el planeta en 1988, Cassini permitió confirmar su presencia y estudiarlas, aplicando modelos computacionales de circulación atmosférica.

El primer rayo extraterrestre

Pero hubo más sorpresas. En 2009 la sonda de la Nasa obtuvo imágenes de los relámpagos de Saturno, un fenómeno que nunca antes había podido ser fotografiado en un cuerpo celeste más allá nuestro planeta. “No son como los que conocemos, se diseminan de otra forma, distinta a los rayos terrestres, que son como unos hilos de luz que bajan de las nubes a la Tierra”, afirma el astrónomo.

Los estudios señalaron que la energía que emiten estos rayos es comparable a los de la Tierra, con la diferencia que allá se generan manchas que pueden tener varios cientos de kilómetros de ancho, vale decir, son muy grandes y difusas. Para que esto ocurra, se cree que los rayos se generan por debajo de las nubes, a unos 100 o 200 kilómetros de profundidad.

Aterrizaje en Titán

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Otro de los hitos significativos se registró en 2005, cuando Cassini liberó al módulo Huygens –desarrollado en Europa-, el cual aterrizó sobre la superficie de otra de las lunas de Saturno que se cree podrían albergar vida: Titán. Esta luna no solo posee su propia atmósfera, sino también uno de los paisajes más similares a la Tierra, con masas de líquido estable que forman un sistema fluvial que incluye lluvia, ríos y lagos.

El único “pero” es que estos sistemas fluviales son de metano, pero los científicos no descartan que pueda existir vida microscópica. Los análisis realizados por el módulo Huygens, determinaron que ciertos componentes en la atmósfera podrían permitir que organismos basados en el metano pudieran sobrevivir en Titán.

Esto y mucho más pudo ser conocido gracias a esta misión de trece años en la órbita de Saturno, pero la vida útil de Cassini estaba llegando a su fin debido a la falta de combustible. Fue así que la Nasa decidió preparar lo que llamaron “El Gran Final”, que consistió en dirigir la sonda hacia la atmósfera del planeta para evitar que cayera en lunas como Encélado o Titán, contaminando estos satélites con elementos terrestres.

 

El gran final

La última fase de la primera misión en llegar a Saturno produjo observaciones sin precedentes del planeta y sus anillos, más cerca que nunca antes. Pues mientras se sumergía en el gigante gaseoso, la nave continuó enviando datos científicos mediante telemetría hasta que sus propulsores no pudieron mantener la antena de la nave espacial apuntando hacia la Tierra.

La enorme colección de datos recolectados por Cassini suma 635 GB (gigabytes) con más de 450.000 imágenes, continuará produciendo nuevos descubrimientos durante décadas, relacionados con la formación y evolución del planeta, los procesos que ocurren en su atmósfera, sus anillos y sus lunas potencialmente habitables.

 

Luis Chavarría, director del Programa de Astronomía de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, CONICYT, responde tres preguntas frecuentes acerca de la misión Cassini-Huygens.

¿Cuál es el gran legado de Cassini para la ciencia?

17226668655 1f79b60201 kFue el primer satélite dedicado completamente al estudio de Saturno. La misión original fue extendida dos veces, completando más de una década orbitando alrededor del planeta. Cassini descubrió que la luna Encelado contiene un océano de agua líquida y sales debajo de su superficie. Además, la interacción gravitacional de esta luna con Saturno, genera energía, formando condiciones similares a las que tenía la Tierra en sus comienzos. Al mismo tiempo, descubrió que la luna Titán tiene una geografía variado, con montañas y lagos de metano. Ha tomado las primeras fotografías de resplandores de rayos en tormentas fuera de la Tierra, en Saturno.

¿Habrá otro Cassini?

NASA y ESA están planeando una misión para estudiar en detalle las lunas Titán y Encelado, incluyendo sondas para llegar a la superficie de ambas. Se planea que esta misión sea lanzada en la próxima década.

¿Cuál es la diferencia entre una sonda y un satélite?

La diferencia es que los satélites están diseñados para orbitar un objeto, en cambio las sondas tienen como objetivo llegar a un objeto o pasar cerca de él una sola vez, así como la sonda que pasó por Plutón.