Saturno el enigma de los anillos,

Saturno el enigma de los anillos,

Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, es el segundo en tamaño y masa después de Júpiter y es el único con un sistema de anillos visible desde nuestro planeta. Su nombre proviene del dios romano Saturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos, también llamados jovianos por su parecido a Júpiter. El aspecto más característico de Saturno son sus brillantes anillos. Antes de la invención del telescopio, Saturno era el más lejano de los planetas conocidos y, a simple vista, no parecía luminoso ni interesante. El primero en observar los anillos fue Galileo junto con su ayudante Alejandro Campelo en 1610 pero la baja inclinación de los anillos y la baja resolución de su telescopio le hicieron pensar en un principio que se trataba de grandes lunas. Christiaan Huygens con mejores medios de observación pudo en 1659 observar con claridad los anillos. James Clerk Maxwell en 1859 demostró matemáticamente que los anillos no podían ser un único objeto sólido sino que debían ser la agrupación de millones de partículas de menor tamaño. Campelo ayudó a Galileo a hacer las operaciones y gracias a él, el científico pudo dejar medio resuelto el enigma de los anillos. Las partículas que habitan en los anillos de Saturno giran a una velocidad de 48.000 km/h, 15 veces más rápido que una bala.


Cuando Galileo asestó su telescopio a Saturno en 1610, observó algo que lo sorprendió: el gran planeta gaseoso tenía dos protuberancias a los lados, lo que, naturalmente, el sabio toscano interpretó como dos satélites que asomaban por sus costados. Dedujo —con toda lógica— que se trataba de un sistema de tres cuerpos, pero, cuando tornó a observarlo varios meses más tarde, las "orejas" (así las describió) habían desaparecido. Volvió a observarlas en 1616, lo que lo dejó sumamente confundido.
Lo que Galileo había descubierto en realidad eran los anillos de Saturno, pero la baja resolución de su telescopio lo había inducido a error. Escribió al Duque de Toscana que "Saturno no está solo, sino que está compuesto por tres cuerpos".

Tuvieron que transcurrir casi cuarenta y cinco años para que, en 1655, el científico holandés Christiaan Huygens, provisto de un telescopio incomparablemente superior al de Galileo, viera en realidad que lo que aquel había observado eran los anillos, cuya variable inclinación con respecto a la eclíptica habían parecido "orejas" al italiano, mientras que desaparecían cuando se mostraban de canto a la Tierra. Escribió que Saturno "está rodeado por un anillo delgado y plano, que no se apoya en nada, inclinado respecto de la eclíptica". Todos los puntos de su reporte son correctos.


Pero la labor del notable neerlandés no quedó en eso: ese mismo año, animado por los avances tecnológicos que él mismo había introducido en los telescopios, hizo el descubrimiento que denominaría "Mitad debido a la calidad de mi instrumento; mitad debido a la suerte": el 25 de marzo de ese año divisó un rotundo cuerpo en las cercanías del planeta anillado, y, luego de muchos cálculos matemáticos, concluyó que sólo podía tratarse de un satélite del mismo. Publicó su descubrimiento el 13 de junio y llamó al objeto Saturni Luna ("Luna de Saturno"), el primer satélite de ese planeta jamás descubierto. Casi dos siglos más tarde, el hijo de William Herschel (John) rebautizó al satélite con el nombre de Titán.

Debido a su posición orbital más lejana que Júpiter los antiguos romanos le otorgaron el nombre del padre de Júpiter al planeta Saturno. En la mitología romana, Saturno era el equivalente del antiguo titán griego Crono, hijo de Urano y Gea que gobernaba el mundo de los dioses y los hombres devorando a sus hijos en cuanto nacían para que no lo destronaran. Zeus, uno de ellos, consiguió esquivar este destino y finalmente derrocó a su padre para convertirse en el dios supremo.
Los griegos y romanos, herederos de los sumerios en sus conocimientos del cielo, habían establecido en siete el número de astros que se movían en el firmamento: el Sol, la Luna, y los planetas Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, las estrellas errantes que a distintas velocidades orbitaban en torno a la Tierra, centro del Universo. De los cinco planetas, Saturno es el de movimiento más lento, emplea unos treinta años (29,457 años) en completar su órbita, casi el triple que Júpiter (11,862 años) y respecto a Mercurio, Venus y Marte la diferencia es mucho mayor. Saturno destacaba por su lentitud y si Júpiter era Zeus, Saturno tenía que ser Crono, el padre anciano, que paso a paso deambula entre las estrellas.

Titán es el segundo satélite más grande del Sistema Solar, sólo es menor que el jupiteriano Ganímedes. Mide 5.150 km de diámetro: compárese su tamaño con el de nuestra Luna, de tan sólo 3.476 (quinta de la lista). Es tan enorme que supera, incluso, al planeta Mercurio.
A partir de las observaciones de Huygens, Titán fue siempre objeto de caza para los astrónomos. Sin embargo, la cercanía de un planeta tan brillante como Saturno tiende a eclipsar los avistajes, los cuales, no obstante, pueden realizarse con telescopios actuales de mediocre calidad e incluso con un buen par de binoculares. No es, al contrario, visible al ojo desnudo.
Visto desde la Tierra, Saturno aparece como un objeto amarillento, uno de los más brillantes en el cielo nocturno. Observado a través de un telescopio, los anillos A y B se ven fácilmente, mientras que los D y E sólo se ven en condiciones atmosféricas óptimas. Con telescopios de gran sensibilidad situados en la Tierra se distinguen, en la niebla de la envoltura gaseosa de Saturno, pálidos cinturones y estructuras de bandas paralelas al ecuador.

Tres naves espaciales estadounidenses incrementaron enormemente el conocimiento del sistema de Saturno: la sonda Pioneer 11 y las Voyager 1 y 2, que sobrevolaron el planeta en septiembre de 1979, noviembre de 1980 y agosto de 1981, respectivamente. Estas naves espaciales llevaban cámaras e instrumentos para analizar las intensidades y polarizaciones de la radiación en las regiones visible, ultravioleta, infrarroja y de radio del espectro electromagnético. También estaban equipadas con instrumentos para el estudio de los campos magnéticos y para la detección de partículas cargadas y granos de polvo interplanetario.

En octubre de 1997 fue lanzada la nave Cassini, con destino a Saturno, que incluía también la sonda Huygens para explorar Titán, la mayor y más interesante de las lunas del planeta. Se trata del último proyecto de gran presupuesto de la NASA, en colaboración con la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. Tras un viaje de casi siete años, está previsto que la Cassini recoja datos sobre Saturno y sus satélites durante otros cuatro años. En octubre de 2002 la nave obtuvo su primera fotografía del planeta, tomada a una distancia de 285 millones de kilómetros, y en la que aparece también Titán. En junio de 2004 la Cassini sobrevoló Febe, otro satélite de Saturno (el más alejado), obteniendo imágenes espectaculares de su superficie, llena de cráteres. En julio del mismo año, la nave entró en órbita de Saturno. En enero de 2005 la sonda Huygens atravesó la atmósfera de Titán y alcanzó su superficie, enviando a la Tierra datos e imágenes de gran interés del satélite.


El nombre de la nave se debe a Giovanni Domenico Cassini y Christiaan Huygens

Huygens nació en el seno de una importante familia holandesa. Su padre, el diplomático Constantijn Huygens, le proporcionó una excelente educación y le introdujo en los círculos intelectuales de la época.
Estudió mecanica y geometría con preceptores privados. En esta primera etapa, Huygens estuvo muy influido por el matemático francés René Descartes, visitante habitual de la casa de Constantijn durante su estancia en Holanda. Su formación universitaria transcurrió entre 1645 y 1647en Leiden, y entre 1647 y 1649 en el Colegio de Orange de Breda. En ambos centros estudió Derecho y Matemáticas, destacándose en la segunda.
Huygens dedicó sus siguientes años a viajar como embajador de Holanda, visitando, entre otros lugares, Copenhague, Roma y París.
En 1660 volvió a París para instalarse definitivamente. Allí mantuvo frecuentes reuniones con importantes científicos franceses, entre otros, Blaise Pascal.

Sin embargo, pronto abandonó la ciudad para marchar a Londres en 1661. Ingresó en la recién formada Royal Society, donde pudo comprobar los asombrosos avances realizados por los científicos ingleses. Allí pudo mostrar sus superiores telescopios y conoció a científicos como Robert Hooke o Robert Boyle, entre otros.
En 1666 aceptó la invitación de Colbert, ministro de Luis XIV, para volver a París e incorporarse a la Academia de las Ciencias Francesa. Dada su experiencia en la Royal Society de Londres, Huygens pudo llegar a liderar esta nueva academia e influir notablemente en otros científicos del momento, como su amigo y pupilo Leibniz. Fueron años muy activos para Huygens, pero se enturbiaron por sus problemas de salud y las guerras del Rey Sol contra Holanda. Huygens abandonó Francia en 1681.

Tras una estancia en su Holanda natal, Huygens decidió volver a Inglaterra en 1689. Allí volvió a relacionarse con la Royal Society y conoció a Isaac Newton, con el que mantuvo frecuentes discusiones científicas. Y es que Huygens siempre criticó la teoría corpuscular de la luz y la ley de la Gravitación universal de Newton.

Giovanni Domenico Cassini (Perinaldo, República de Génova, 8 de junio de 1625 – París, Francia, 14 de septiembre de 1712) fue un astrónomo, geodesta e ingeniero francés de origen italiano. Desde 1669 vivió en Francia y en 1673 se convirtió en ciudadano francés, por lo que también es conocido por la versión francesa de su nombre, Jean-Dominique Cassini. Luis XIV de Francia le nombró en 1671 director del Observatorio de París y miembro de la Academia de Ciencias. Cassini permanecería como director el resto de su vida. Tras cuarenta años de observar el cielo, quedó completamente ciego y murió en 1712. Cassini fue un contemporáneo de Newton que realizó numerosas contribuciones observacionales a la astronomía del sistema solar que acabarían siendo fundamentales para apuntalar su teoría de la gravitación.

Gracias a esta sonda la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein fue ratificada en 2003 por los científicos que estudiaron fotografías y otra información de la sonda Cassini.
Un experimento realizado por científicos italianos utilizando datos de la astronave Cassini de la NASA confirma la teoría de la relatividad general de Einstein con una precisión 50 veces mayor que que la de mediciones previas.
La astronave Cassini de la NASA, se encuentra actualmente en ruta a Saturno.

Los hallazgos aparecen en el número del 25 de septiembre de la revista Nature. Forman parte de una colaboración científica entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana. El experimento tuvo lugar en el verano (boreal) de 2002, cuando la sonda y la Tierra se encontraban en lugares opuestos del Sol, separadas por una distancia de más de 1000 millones de kilómetros (aproximadamente 621 millones de millas).

Los investigadores observaron los cambios en las frecuencias de las ondas de radio desde y hacia la nave cuando esas ondas pasaron cerca del Sol. Midieron con precisión el cambio del tiempo lumínico del viaje de la señal de radio mientras estaba próxima al Sol. El tiempo lumínico del viaje es el tiempo que toma a la señal trasmitida desde la estación de la Red de Espacio Profundo en Goldstone, California, para alcanzar a la nave al otro lado del Sol y volver, viajando a la velocidad de la luz.

“El significado científico de estos resultados es que son la confirmación de la teoría general de la relatividad y la concordancia con las fórmulas de Einstein con una precisión experimental sin precedentes”, dijo Sami Asmar, director del Grupo de Radio Ciencia, quien obtuvo los datos para este experimento en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL por sus siglas en inglés) de la NASA en Pasadena, California. “El significado tecnológico del experimento es la habilidad para superar el riguroso ambiente solar en los enlaces de radio”.

Los investigadores midieron cuánto desvía la gravedad del Sol un haz electromagnético, en este caso la señal de radio trasmitida por la sonda y recibida por las estaciones terrestres.

De acuerdo con la teoría de la relatividad general, un objeto masivo como el Sol hace que el espacio-tiempo se curve y un haz de ondas de radio (o luz) que pase cerca del Sol deberá viajar una distancia mayor a causa de la curvatura. La distancia extra que las ondas de radio viajan desde Cassini por el sol hasta la Tierra retrasa su llegada; la medida de este retraso proporciona un examen sensible de las predicciones de la teoría de Einstein. Aunque se esperan desviaciones de la relatividad general en algunos modelos cosmológicos, en este experimento no fue encontrada ninguna.

Los exámenes de la relatividad general tienen implicaciones cosmológicas importantes. La cuestión no es sobre si la relatividad general es cierta o falsa, sino a qué nivel de precisión deja de describir la gravedad de una forma realista.

Anteriores pruebas de la relatividad general confirmaron la predicción de Einstein con una precisión de una parte en mil. Esta precisión se alcanzó en 1979 utilizando los vehículos terrenos Viking en Marte. El experimento Cassini la confirmó con una precisión de 20 partes en un millón. La clave de esta mejora ha sido la adopción de nuevas tecnologías en las telecomunicaciones espaciales.


El experimento no podría haber sido conducido con este nivel de precisión en el pasado por los ruidos en el enlace de radio introducidos por la corona solar. Con el experimento Cassini, este obstáculo fue superado al introducir en el sistema de comunicaciones de la nave múltiples enlaces en diferentes frecuencias. Esta nueva capacidad en la sonda Cassini y en la antena de 34 metros (112 pies) de diámetro en Goldstone, permitió a los científicos eliminar los efectos del plasma solar e interplanetario en los datos de radio. Adicionalmente, el ruido de la atmósfera de la Tierra fue fuertemente reducido por un equipo especial instalado en el complejo Goldstone.

Estos adelantos tecnológicos desarrollados para la misión Cassini han llevado a precisiones sin precedentes en las mediciones de la velocidad con beneficios tanto para experimentos científicos futuros como para la navegación de espacio profundo.

Los experimentos forman parte de una serie de experimentos en radiociencia planeados para la fase de crucero de la misión, incluyendo la búsqueda de ondas gravitacionales de baja frecuencia.
Por todo esto es fascinante la historia de este planeta,

Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Giovanni_Cassini
http://es.wikipedia.org/wiki/Saturno_%28planeta%29
http://es.wikipedia.org/wiki/Christiaan_Huygens
http://axxon.com.ar/rev/189/c-189divulgacion.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens
http://saturn.jpl.nasa.gov/
http://www.astroseti.org/articulo/293/la_cassini_demuestra_teoria_einstein