El campo magnético de Saturno no forma una burbuja suave y simétrica como la de la Tierra. En cambio, es notablemente desigual, según una nueva investigación en la que participan científicos del University College London (UCL). Las investigaciones sugieren que esta deformación es causada por la enorme cantidad de material arrastrado por el espacio por la rápida rotación del planeta.
El campo magnético del planeta (magnetosfera) actúa como un escudo protector, bloqueando la corriente de partículas altamente cargadas del viento solar. La magnetosfera de Saturno es enorme y abarca más de 10 veces el diámetro del planeta.
Estudio de Cassini identifica la cúspide magnética de Saturno
Resultados, publicados comunicación de la naturalezaBasado en seis años de observaciones de la misión Cassini de la NASA. Los investigadores se centraron en determinar la ubicación exacta de Saturno, una región donde las líneas del campo magnético se curvan hacia los polos y permiten que las partículas cargadas se canalicen hacia la atmósfera.
Los análisis mostraron que este cupé se desplazaba constantemente hacia un lado. Cuando se ve desde el Sol, parece desplazado hacia la derecha y a menudo se ubica entre la 1:00 y las 3:00 (como podría aparecer en la esfera de un reloj), en lugar de entre las 12:00 como se ve en la Tierra.
Rotación rápida y cambio de accionamiento de plasma.
Los científicos creen que esta compensación está relacionada con dos factores principales. Saturno gira muy rápidamente y completa una revolución en sólo 10,7 horas. Al mismo tiempo, está rodeado por una espesa “sopa” de plasma (gas ionizado), gran parte del cual proviene del gas emitido por sus lunas, particularmente Encelado.
Juntos, la rápida rotación y este ambiente de plasma pesado parecen tirar las líneas del campo magnético hacia los lados. Los investigadores señalan que se necesitarán más simulaciones para confirmar completamente esta explicación.
Encelado y la búsqueda de la vida
Hay un interés creciente en torno a Saturno debido a Encelado, una luna que expulsa hielo de un océano subterráneo y que potencialmente podría albergar vida. También es el objetivo principal de una misión propuesta por la Agencia Espacial Europea planificada para la década de 2040.
El coautor, el profesor Andrew Coates (Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL), dijo: “La cúspide es donde el viento solar puede deslizarse directamente hacia la magnetosfera. Conocer la ubicación de la cúspide de Saturno puede ayudarnos a comprender y mapear mejor toda la burbuja magnética.
“Una mejor comprensión del entorno de Saturno es especialmente importante ahora que los planes para nuestro regreso a Saturno y su luna Encelado comienzan a tomar forma. Estos resultados alimentan la emoción de que nos dirigimos de regreso allí. Esta vez buscaremos evidencia de habitabilidad y posibles signos de vida.
“Este estudio también proporciona evidencia crítica para una teoría de larga data: que la rápida rotación de un planeta gigante como Saturno con una luna activa da forma a la magnetosfera con el viento solar como fuerza dominante. Muestra que la magnetosfera de Saturno, así como la magnetosfera de la Tierra, se diferencian de otros depósitos de gas que giran rápidamente”.
“El propio Encelado es un impulsor clave de este entorno, ya que emite grandes cantidades de vapor de agua que se ioniza, cargando la magnetosfera con plasma pesado que luego es arrastrado a medida que el planeta gira”.
Nuevos conocimientos sobre los campos magnéticos planetarios
El equipo de investigación internacional incluyó científicos de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur y la Universidad de Hong Kong.
El autor correspondiente, el profesor Zhonghua Yao (Universidad de Hong Kong), dijo: “Las diferencias entre la estructura magnética de Saturno y la de la Tierra apuntan a un proceso fundamental unificado que gobierna la interacción del viento solar entre diferentes planetas. Amplias observaciones terrestres revelan el funcionamiento de la Tierra, mientras que los fondos aplicados en estudios comparativos entre fondos pueden ayudarnos a comprender otros sistemas, como los exoplanetas”.
El autor principal, el Dr. Yan Xu (Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, China), dijo: “Al combinar las observaciones de Cassini con simulaciones, descubrimos que la rápida rotación de Saturno y el plasma de su luna Encelado dan forma a la distribución global asimétrica de las cúspides. Esperamos que esto proporcione algunas referencias útiles para el futuro entorno espacial de Júpiter”.
Los instrumentos de Cassini capturan eventos clave
Para detectar cuándo Cassini pasó por la cúspide, el equipo analizó datos de dos instrumentos a bordo (el magnetómetro de Cassini, o MAG, y el espectrómetro de plasma de Cassini, CAPS). Identificaron 67 eventos de este tipo entre 2004 y 2010, basándose en indicadores como los niveles de energía de los electrones detectados.
Utilizando estas observaciones, los investigadores crearon simulaciones del campo magnético de Saturno. Descubrieron que las interacciones entre la magnetosfera y el viento solar en su límite exterior se parecen mucho a los procesos observados en Júpiter.
Una parte importante de los datos proviene del sensor de electrones CAPS, desarrollado por un equipo dirigido por el profesor Coates en el Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de la UCL.
La investigación contó con el apoyo del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, junto con otras agencias de financiación.
