¡Aprende todo sobre este Gigante Gaseoso famoso por sus vistosos anillos!

Características generales de Saturno

Saturno es el sexto planeta en orden de proximidad al Sol y el segundo más grande del sistema solar, después de Júpiter. Se clasifica como un gigante gaseoso o joviano, que significa ‘parecido a Júpiter’.

Se llama así en honor al dios romano Saturno, equivalente al dios griego Kronos (el padre titán de Zeus), el babilonio Ninurta y al hindú Shani. El símbolo de Saturno representa la hoz del dios romano.

El planeta Saturno está compuesto de hidrógeno, con pequeñas proporciones de helio y trazas de otros elementos. El interior consiste en un pequeño núcleo de roca y hielo, rodeado de una capa gruesa de hidrógeno metálico y una capa gaseosa exterior.

La atmósfera exterior tiene una apariencia generalmente uniforme, aunque pueden aparecer algunos detalles duraderos.

En Saturno, los vientos pueden alcanzar una velocidad de 1.800 km / h, y son significativamente más rápidos que los de Júpiter.

Saturno tiene un campo magnético planetario de intensidad intermedia entre el de la Tierra y el más potente de Júpiter.

Saturno posee un sistema de anillos prominente, que consiste principalmente en partículas de hielo con una menor cantidad de rocas pequeñas y polvo. Se conocen sesenta y un satélites que orbitan el planeta, sin contar los cientos de “lunetas” de los anillos.

Titán, la luna más grande de Saturno y la segunda más grande del sistema solar (después de Ganímedes, una de Júpiter), es más grande que el planeta Mercurio y es la única luna del sistema solar que tiene una atmósfera significativa.

Características físicas

imagen real saturnoPor una combinación de tres factores -la baja densidad, la rápida rotación y que es muy fluido, Saturno es un esferoide oblato; Traducido en cristiano, está aplastado por los polos y sobresale en el ecuador.
Sus radios ecuatoriales y polares difieren al menos en un 10% -60 268 km contra 54.364 Km. Los otros planetas de gas también son oblatos, aunque en un grado menor.

Saturno es el único planeta del sistema solar que es menos denso que el agua, excepto el núcleo: la densidad específica del planeta es de 0,69 g / cm a causa de la atmósfera gaseosa.

Por ello, y como la flotación depende de la densidad, se podría decir que, si hubiera un recipiente de agua suficientemente grande, Saturno flotaría.

La masa de Saturno sólo es 95 veces la de la Tierra, mientras que la de Júpiter es 318 veces la de la Tierra, pero sólo es un 20% mayor que Saturno.

Cómo están formados los anillos de Saturno

Los anillos de Saturno son los más grandes y espectaculares del sistema solar. Fueron observados por primera vez por Galileo Galilei en 1610, utilizando su telescopio. Sin embargo, no los identificó como tales. Más adelante, en 1655, Huygens afirmó que no se tocaban en ningún punto con el planeta.

anillos de saturnoSe extienden en el plano ecuatorial del planeta desde los 6.630 km a 120 700 km por encima del ecuador de Saturno y están compuestos de partículas heladas con abundante agua helada. Su tamaño varía desde partículas microscópicas de polvo hasta rocas de unos pocos metros de tamaño.

El elevado brillo de los anillos muestra que estos son relativamente modernos en la historia del sistema solar. Se sabe que los anillos de Saturno son inestables a lo largo de períodos de tiempo de decenas de millones de años, otro indicio de su origen reciente.

Los anillos de Saturno tienen una dinámica orbital muy compleja y presentan ondas de densidad, interacciones con los satélites de Saturno (especialmente con los denominados satélites pastores). Como están en el interior del límite de Roche, los anillos no pueden evolucionar hacia la formación de un cuerpo mayor.

Fases en la exploración de Saturno

Ha habido tres fases principales en la observación y exploración de Saturno.

  • La primera se corresponde con las observaciones antiguas (posibles a simple vista), anteriores a la invención de los telescopios modernos.
  • Hacia el 1660, se empezó a hacer observaciones más precisas con telescopio desde la Tierra.
  • Finalmente, en el siglo XX, se comenzó a visitar con naves espaciales. En el siglo XXI, se siguen realizando observaciones desde la Tierra (u observatorios orbitando la Tierra), y también desde la sonda Cassini.

Satélites naturales de Saturno

Saturno tiene un gran número de lunas.

El número preciso es indeterminado, porque los trozos de hielo de los anillos de Saturno son técnicamente lunas, y es difícil hacer una distinción entre las partículas grandes de los anillos y las lunas pequeñas.

Hasta 2009, se han identificado 61 lunas, y 3 no confirmadas que podrían ser grandes grupos de polvo. 52 de estas han recibido un nombre.
Muchas lunas son muy pequeñas: 34 tienen un diámetro inferior a 10 km, y otros 14 de menos de 50 Km. Sólo siete tienen suficiente masa para haberse colapsado en equilibrio hidrostático por su propia gravedad.

Titán

luna titan saturno

La luna más grande de Saturno, Titán, es la única luna del sistema solar que tiene una atmósfera densa. Mientras que la mayoría de las lunas del sistema saturniano son pequeñas, Titán es, hablando relativamente, gigante.

Después del Sol, los ocho planetas y la luna de Júpiter, Ganímedes, Titán es el objeto con más masa del sistema solar.

Titán representa más del 90 por ciento de la masa que orbita Saturno, incluidos los anillos; la masa de las otras lunas varía entre una centésima y una centmilionésima de su masa.

La segunda luna más grande de Saturno, Rea, podría tener un sistema de anillos propio tenue.

Magnetosfera y órbita de Saturno

Saturno tiene un campo magnético intrínseco, que tiene una forma simple y simétrica: un dipolo magnético.

Su fuerza en el ecuador -0,2 gauss (20 µT) – es aproximadamente una vigésima parte el campo magnético alrededor de Júpiter y un poco más débil que el de la Tierra.

En consecuencia, la magnetosfera de Saturno es mucho más pequeña que la de Júpiter y se extiende un poco más allá de la órbita de Titán.

Muy probablemente, el campo magnético se genera de manera similar al de Júpiter, mediante corrientes en la capa de hidrógeno metálico, lo que se llama dinamo de hidrógeno metálico.

De forma similar a los otros planetas, esta magnetosfera actúa de manera eficiente desviando las partículas de viento solar de Sol.

Órbita y rotación

La distancia media entre Saturno y el Sol es de unos 1400 millones km (9 UA). Con una velocidad orbital media de 9,69 km / s, tarda 10.759 días (o 29½ años), a terminar una vuelta alrededor del Sol.

La órbita elíptica de Saturno está inclinada 2,48 ° respecto al plano orbital de la Tierra. Como tiene una excentricidad orbital de 0.056, la distancia entre Saturno y el Sol varía aproximadamente 155.000.000 km entre el perihelio y el afelio, que son, respectivamente, los puntos más cercanos y distantes del planeta alrededor de su camino orbital.

Según la latitud, las diferentes características visibles de Saturno rotan a varias velocidades y se han asignado periodos de rotación múltiples en diversas regiones (como Júpiter):

  • El sistema I tiene un periodo de 10 h 14 min 00 s (844,3 ° / d) y engloba la zona ecuatorial, que se extiende desde el límite septentrional del cinturón ecuatorial meridional hasta el límite meridional del cinturón ecuatorial septentrional.
  • El sistema II se da en el resto de latitudes con un período de rotación de 10h 39m 24s (810,76 ° / d),
  • El sistema III, basado en emisiones de radio del planeta durante los vuelos de las Voyager, tiene un periodo de 10 h 39 min 22,4 s (810,8 ° / d); y como que está muy cerca del sistema II la ha sustituido en gran parte. Se desconoce un valor preciso del período de rotación del interior.

Cuando se acercaba a Saturno en 2005, la sonda Cassini descubrió que el periodo de rotación de radio de Saturno había aumentado apreciablemente, a unos 10 h 45 m 45 s (± 36 s). El motivo de este cambio es desconocido; se creía que era debido a un movimiento de la fuente de radio a otra latitud dentro de Saturno con un período de rotación diferente, en lugar de un cambio en la rotación de Saturno. Más tarde, en marzo de 2007, se descubrió que la rotación de las emisiones de radio no trazaba la rotación del planeta, sino que se producía por convección del disco de plasma, que depende de otros factores aparte de la rotación del planeta.

Se informó que la variación de la rotación medida podría ser provocada por actividad de géiseres en el satélite de Saturno, Encélado. El vapor de agua emitido a la órbita de Saturno por esta actividad se convierte cargado y “debilita” el campo magnético de Saturno, ralentizado su rotación respecto a la del planeta. Entonces, se afirmó que no había ningún método para determinar el ratio de rotación del núcleo de Saturno.

La última estimación de la rotación de Saturno, basándose en una compilación de medidas de la sonda Cassini, los Voyager y la Pioneer, afirmó que era de 10 horas, 32 minutos, 35 segundos.

Capas de nube de Saturno

La atmósfera de Saturno muestra un patrón con bandas, similar al de Júpiter pero las bandas de Saturno son mucho más claras y más cercanas al ecuador. En las profundidades hay una capa de hielo de agua.

Encima de esta capa, hay posiblemente una capa de hidrosulfito de amonio, que se extiende unos 50 km y hay unos -93 ° C. Ochenta kilómetros más arriba, hay nubes de hielo de amoníaco, en el que las temperaturas son de aproximadamente -153 ° C.

Casi arriba de la atmósfera, de 200 km a 270 km, hay hidrógeno y helio gaseosos.

Los vientos de Saturno son los más rápidos del sistema solar. Datos de las Voyager indican que los picos de vientos son de 500 m / s (1.800 km / h).

Los patrones de capas de nubes finas de Saturno no fueron observadas hasta la llegada de las Voyager que sobrevolaron el planeta. Desde entonces, los telescopios terrestres han mejorado y ya se pueden ver.

De vez en cuando, la atmósfera de Saturno, generalmente lisa, muestra características comunes con la de Júpiter. En 1990, el telescopio espacial Hubble observó una nube blanca enorme cerca del ecuador de Saturno que no estaba presente durante el programa Voyager y, en 1994, se observó una tormenta más pequeña. La tormenta de 1990 fue un ejemplo de la Gran Mancha Blanca, un fenómeno corto que ocurre cada año saturnino, que son unos 30 años terrestres.

Se habían observado otros Grandes Manchas Blancas en 1876, 1903 y 1960 la de 1933 es la más conocida. Si se mantiene la periodicidad, en sucederá otra en el año 2020.

Imágenes infrarrojas han mostrado que el polo sur de Saturno tiene un vórtice polar caliente, el único ejemplo de este fenómeno (conocido) al sistema solar. Mientras que, generalmente, las temperaturas de Saturno son de -185 ° C, las temperaturas del vórtice llegan a -122 ° C. Se cree que es la mancha más caliente de Saturno.

sonda voyager i explora saturno

En las imágenes de la Voyager 1, se detectó por primera vez un patrón de vientos persistente cerca del vórtice del polo norte, a unos 78 ° N. Al contrario que en el polo norte, imágenes del Hubble de polo sur revelan la presencia de una corriente en chorro y hacia vórtice polar fuerte.

La NASA informó, en noviembre de 2006, que la sonda Cassini había observado una tormenta ‘parecido a un huracán’ enclavada en el polo sur, que tenía una pared del ojo de ciclón bien definida. Esta observación es particularmente notable porque las nubes con pared de ojo de ciclón no se habían visto anteriormente en ningún otro planeta, aparte de la Tierra (hay que añadir un fracaso en un intento por observar una en la Gran Mancha Roja de Júpiter).

Los lados rectos del hexágono septentrional hacen unos 13.800 km de largo, y son más largos que el diámetro de la Tierra. La estructura entera tiene un periodo de 10h 39 m 24s, el mismo periodo que el de las emisiones de radio del planeta, que se asume que es el mismo que el interior de Saturno. El origen del patrón es un motivo de especulación. La mayoría de astrónomos creen que fue provocada por un patrón en forma de onda de la atmósfera; pero el hexágono podría ser una aurora nova.

Cómo es la estructura interna de Saturno

esquema de saturno en imagenAunque no se ha podido obtener información directa sobre la estructura interna de Saturno, se cree que su interior es similar al de Júpiter, con un pequeño núcleo rocoso -similar al de la Tierra pero más denso- rodeado principalmente de hidrógeno y helio.

Posteriormente, hay una capa más gruesa de hidrógeno metálico líquido, seguido de una capa de hidrógeno líquido y helio; los 1.000 km más exteriores están constituidos por una atmósfera gaseosa. También hay trazas de diferentes tipos de hielo. Se estima que la región del núcleo es entre 9 y 22 veces la masa de la Tierra.
Saturno tiene un interior muy caliente, que alcanza una temperatura de 11.700 ° C en el núcleo. Irradia 2,5 veces más energía en el espacio que la que recibe del Sol, como Júpiter y Neptuno.

La mayoría de la energía añadida se genera por el mecanismo de Kelvin-Helmholtz (compresión gravitatoria lenta), pero esto podría no ser suficiente para explicar la producción de calor en el interior de Saturno.

Otro mecanismo propuesto por el que Saturno podría generar calor es la “caída” de gotas de helio muy en el interior de Saturno, y que éstas provoquen calor por fricción mientras atraviesan la capa de hidrógeno más ligero.

Atmósfera

La atmósfera exterior de Saturno consiste en un 96,3% de hidrógeno molecular y en un 3,25% de helio. También se han detectado trazas de amoníaco, acetileno, etano, fosfina y metano.

Las nubes superiores de Saturno están compuestas de cristales de amoníaco, mientras que las nubes bajas están compuestas de hidrosulfito de amonio o de agua.

La atmósfera de Saturno es significativamente deficiente en helio en relación a la abundancia de elementos del Sol.

No se conoce bien la cantidad de elementos más pesados que el helio que hay, pero se asume que las proporciones son las de las abundancias primordiales de la formación del sistema solar. Se estima que la masa total de estos elementos es unas 19-31 veces la masa de la Tierra, una buena fracción de la que se encuentra en el núcleo de Saturno.

Tormenta en Saturno

tormenta saturno grandeLa mayor tormenta del sistema solar tuvo lugar en el planeta Saturno y fue descubierta por dos astrónomos aficionados durante la primera semana del mes de diciembre del año 2010. Si bien es común que se desarrollen esta clase de fenómenos lo sorprendente era que se destacaba muchísimo en la superficie del gigante gaseoso.

Esta gran tormenta creció de una manera muy veloz y a los pocos días de su descubrimiento alcanzó el tamaño de la Tierra.

Para muchos, es la mayor tormenta observada dentro del Sistema Solar.

Dadas las características los científicos decidieron orientar las cámaras de la sonda Cassini hacia Saturno para poder observar de cerca este peculiar fenómeno. Se sabe que manchas de similares características son observables en este planeta cada 30 años terrestres que equivale a un año de Saturno.

Por ello, se cree que es un fenómeno meteorológico propio del planeta pero se debe destacar que la gran tormenta de 2010 no siguió los patrones de las anteriores debido a su gran dimensión e intensidad.

Este fenómeno es una muestra más de que la astronomía es una ciencia a la cual cualquier persona aficionada y con un equipo no profesional puede realizar sus aportes. Son muchos los astrónomos aficionados que desde diferentes partes del mundo estudian la evolución de la tormenta. Una razón más para apuntar los telescopios hacia Saturno y pasar largo tiempo disfrutando de su vista.

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