Los ANILLOS DE SATURNO son un
sistema de 7 anillos
planetarios que rodean
a ese planeta y fueron observados por primera vez en
julio de1610 por Galileo
Galilei. En parte porque las imágenes que daba el recién inventado telescopio eran de mala calidad para aquel
entonces, y en parte porque hacía sólo unos meses que había descubierto los
cuatro mayores satélites de Júpiter, pensó inicialmente que las estructuras
borrosas, parecidas a orejas, que había visto, eran dos satélites próximos a Saturno.
Pronto cambió de opinión. Aquellos "extraños apéndices" no variaban
su posición respecto a Saturno de una noche a la siguiente y, además,
desaparecieron en 1612. Sucedió que los
anillos habían quedado orientados con su plano según la visual desde la Tierra
en 1612 y con ello se habían hecho muy débiles. La geometría de los apéndices
dejó perplejos a los astrónomos, hasta el punto de llegarse a proponer que se trataba
de asas unidas a Saturno o que constaban de varios satélites en órbita
solamente alrededor de la parte posterior de Saturno, por lo que nunca
arrojaban sombra sobre el planeta.
Finalmente, en 1655, Christian Huygens sugirió que los apéndices eran el
signo visible de un disco de materia delgado y plano, separado del planeta y
dispuesto en el plano ecuatorial de éste. Dependiendo de cuáles fueran las
posiciones de Saturno y de la Tierra en sus respectivas órbitas alrededor del
Sol, la inclinación del disco respecto a la Tierra variaría; de ahí que su
apariencia variase también desde la de una delgada línea hasta la de una ancha
elipse. El ciclo de los anillos al igual que la órbita del planeta Saturno
duraba 30 años.
Durante los dos siglos siguientes se
supuso que el disco era una capa continua de materia. La primera objeción
contra la hipótesis no tardaría, sin embargo, en plantearse. En 1675, Giovanni
Cassini halló una
oscura banda la división que lleva su nombre que separaba el
disco en dos anillos concéntricos.
A finales del siglo XVIII, Pierre-Simon Laplace mostró que bastarían las fuerzas
combinadas de la gravedad en el planeta Saturno y la rotación del disco para
desgarrar una capa única de materia. En principio, cualquier partícula del
disco mantiene su distancia radial desde Saturno porque hay dos fuerzas que se
equilibran. La gravedad tira de la partícula hacia dentro; la fuerza centrífuga
la empuja hacia fuera. La fuerza centrífuga procede de la velocidad de
rotación; de aquí que el disco haya de estar girando. Ahora bien, en el caso de
un disco en rotación rígida, las fuerzas se equilibran solamente para una
cierta distancia radial. Por ello, Laplace propuso la hipótesis de que los
anillos de Saturno estaban formados por muchos anillos delgados, lo suficiente
cada uno de ellos para soportar el ligero desequilibrio de fuerzas que
aparecería a lo largo de su anchura radial.
El último paso hacia la visión moderna
de los anillos se dio en 1857, cuando James Clerk Maxwell ganó el Premio Adams de la Universidad de Cambridge por su demostración matemática de que
los anillos delgados estaban formados en realidad por numerosas masas pequeñas
que mantenían órbitas independientes. La comprobación experimental de esta
hipótesis llegó en 1895, cuando los astrónomos estadounidenses James E. Keeler y William W. Campbell dedujeron la velocidad de las
partículas en los anillos a partir de su desplazamiento
Doppler, o modificación de la longitud de onda de las líneas
espectrales de la luz del Sol que las partículas reflejan hacia la Tierra.
Encontraron que los anillos giraban alrededor de Saturno a una velocidad
distinta de la de la atmósfera del planeta. Además, las partes internas de los
anillos giraban a mayor velocidad que las externas, según prescribían las leyes
de la física para partículas en órbitas independientes
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