Saturno, el solsticio del señor de los anillos.

Cassini mira como el solsticio llega a Saturno.

Hemisferio norte de Saturno.

La imagen de la entrada son vistas del color natural de Cassini que muestran cómo el color de la región del norte-polar de Saturno cambió entre junio de 2013 y abril de 2017, cuando el hemisferio norte se dirigió hacia el solsticio de verano.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton Univ.

La sonda espacial Cassini de la NASA todavía tiene unos meses para completar su misión en septiembre, pero el veterano explorador de Saturno alcanza hoy un nuevo hito. El solsticio de Saturno - es decir, el día más largo de verano en el hemisferio norte y el día más corto de invierno en el hemisferio sur - llega hoy para el planeta y sus lunas. El solsticio de Saturno ocurre aproximadamente cada 15 años de la Tierra, mientras el planeta y su séquito orbitan lentamente el sol, con los hemisferios norte y sur alternando sus papeles como polos de verano e invierno.

Alcanzar el solsticio y observar los cambios estacionales en el sistema de Saturno a lo largo del camino fue un objetivo primordial de la misión Solstice de Cassini, el nombre de la segunda misión extendida de Cassini.

Imagen de autor de Cassini.

Cassini llegó a Saturno en 2004 para su misión primaria de cuatro años de estudiar a Saturno y sus anillos y lunas. La primera misión extendida de Cassini, de 2008 a 2010, fue conocida como la Misión Equinox. Durante esa fase de la misión, Cassini observó cómo la luz del sol golpeaba los anillos de Saturno de frente, proyectando sombras que revelaban nuevas fantásticas estructuras de anillos. La NASA optó por conceder a la nave espacial una gira adicional de siete años, la Misión del Solsticio, que comenzó en 2010.

"Durante la Misión de Solsticio de Cassini, hemos atestiguado de cerca por primera vez  una temporada entera en Saturno", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California. "El sistema de Saturno experimenta transiciones dramáticas de invierno a verano, y gracias a Cassini, tuvimos un asiento de primera fila".

Saturno.

Durante su misión del solsticio, Cassini observó una tormenta gigante estallar rodear el planeta. La nave espacial también vio la desaparición de tonos más azules que habían permanecido en el lejano norte como las neblinas de la primavera comenzaron a formarse allí. Las neblinas son parte de la razón por la cual las características de la atmósfera de Saturno son más silenciadas en su apariencia que las de Júpiter.

Saturno.

Los datos de la misión mostraron cómo la formación de las neblinas de Saturno está relacionada con las temperaturas estacionalmente cambiantes y la composición química de la atmósfera superior de Saturno. Los investigadores de la Cassini han encontrado que algunos de los compuestos de hidrocarburos traza-gases como etano, propano y acetileno- reaccionan más rápidamente que otros a la cantidad cambiante de luz solar durante el curso del año de Saturno.

Los investigadores también se sorprendieron de que los cambios que Cassini observó en Saturno no ocurrieran gradualmente. Vieron cambios repentinos, en latitudes específicas en la atmósfera de Saturno. "Eventualmente un hemisferio entero experimenta cambios, pero llega por estos saltos en bandas de latitud específicas en diferentes momentos de la temporada", dijo Robert West, miembro del equipo de imágenes de Cassini en JPL.

Anillos.

Después del equinoccio y continuando hacia el solsticio de verano del norte, el sol subió cada vez más arriba de la cara norte de los anillos. Y a medida que el sol se eleva, su luz penetra más profundamente en los anillos, calentándolos a las temperaturas más cálidas que se ven allí durante la misión. La luz solar del solsticio ayuda a revelar a los instrumentos de la Cassini cómo las partículas se aglomeran y si las partículas enterradas en el centro del plano del anillo tienen una composición o estructura diferente de las de las capas externas de los anillos.

El ángulo cambiante de Saturno con respecto al sol también significa que los anillos son inclinados hacia la Tierra por su cantidad máxima en el solsticio. En esta geometría, la señal de la radio de Cassini pasa más fácilmente y más limpia a través de los anillos más densos, proporcionando datos aún más de alta calidad sobre las partículas del anillo allí.

Titán.

Titán.

Cassini ha visto la luna más grande de Saturno, Titán, cambiar con las estaciones, con ocasionales explosiones dramáticas de actividad en la nube. Después de observar las nubes de tormenta de metano alrededor del polo sur de Titán en el 2004, Cassini observó las tormentas gigantes de transición al ecuador de Titán en 2010. Aunque algunas nubes del norte han comenzado a aparecer, los científicos se han sorprendido desde entonces cuánto tiempo ha tomado para la actividad de la nube para cambiar el hemisferio norte, desafiando los modelos climáticos que habían predicho tal actividad debería haber comenzado varios años antes.

"Las observaciones sobre cómo cambian las ubicaciones de la actividad de la nube y la duración de los cambios nos dan información importante sobre el funcionamiento de la atmósfera de Titán y también su superficie, ya que las lluvias y los patrones de viento cambian con las estaciones", dijo Elizabeth Turtle, Equipo asociado en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

En 2013, Cassini observó una rápida y súbita acumulación de neblina y trazas de hidrocarburos en el sur que sólo se observaban anteriormente en el alto norte de Titán. Esto indicó a los científicos que una inversión estacional estaba en marcha, en la cual la principal circulación atmosférica de Titán cambia de dirección. Esta circulación aparentemente estaba canalizando químicos frescos de hidrocarburos desde más cerca del ecuador hacia el polo sur, donde estaban a salvo de la destrucción por la luz del sol como el polo se trasladó más profundo en la sombra de invierno.

Encelado.

Encelado.

Para Encelado, el cambio estacional más importante fue el inicio de la oscuridad invernal en el sur. Aunque significaba que Cassini ya no podía tomar imágenes iluminadas por el sol de la superficie geológicamente activa, la nave espacial podía observar más claramente el calor que provenía de Encelado. Con el polo sur de la luna helada en la sombra, los científicos de Cassini han sido capaces de controlar la temperatura del terreno allí sin preocuparse por la influencia del sol. Estas observaciones están ayudando a los investigadores a comprender mejor el océano global que se encuentra debajo de la superficie. De la región polar del sur de la luna, ese océano ocultado rocía una pluma imponente del hielo y del vapor en el espacio que Cassini ha muestreado directamente.

Hacia el hito final

A medida que el solsticio de Saturno llega, Cassini se encuentra actualmente en la fase final de su larga misión, llamada Gran Final. En el curso de 22 semanas del 26 de abril al 15 de septiembre, la nave espacial está haciendo una serie de inmersiones dramáticas entre el planeta y sus anillos helados. La misión está volviendo nuevas ideas sobre el interior del planeta y los orígenes de los anillos, junto con imágenes de más cerca de Saturno que nunca antes. La misión terminará con una última inmersión en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, administra la misión de la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington. JPL diseñó, desarrolló y ensambló el orbitador Cassini.

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Créditos imágenes:

NASA/JPL-Caltech.