Las lunas oscuras

Ángel Gómez Roldán / 27-09-2006

Los sistemas de satélites de los planetas gigantes guardan curiosas similitudes con la estructura del Sistema Solar: semejan pequeños sistemas planetarios a escala.

Normalmente, las lunas cercanas a los planetas gaseosos tienen más densidad y un porcentaje de rocas superior; y las más exteriores son más livianas y con gran cantidad de hielo. De un modo parecido a como los propios planetas se diferencian en rocosos y gaseosos en función de su distancia al Sol. Y como en el Sistema Solar, las regiones más alejadas están pobladas por cuerpos fríos, oscuros y pequeños.

Hiperión es una de las lunas distantes de Saturno, con una órbita a 1.481.000 km del planeta cada 21 días. Se trata de uno de los mayores cuerpos del Sistema Solar con forma irregular (no esférica). Sus dimensiones son 360 x 280 x 225 km. Fue descubierto en 1848, hace poco más de siglo y medio, por los astrónomos estadounidenses William y George Bond (padre e hijo) y el inglés William Lassell.

Como la mayoría de las lunas del planeta anillado, su baja densidad (1,4 g/cm3) revela que está compuesto mayormente por hielo de agua, con una pequeña cantidad de rocas. Sin embargo, un albedo o índice de reflectividad muy inferior (de sólo un 20 ó 30%) indica que su superficie debe encontrarse cubierta por una capa de material oscuro. Esto ha sido corroborado recientemente por las fotografías de la nave Cassini.

La rotación de Hiperión es caótica, esto es, su eje de giro oscila tanto, que su orientación en el espacio es completamente impredecible. Se cree que no presenta una rotación estable por su forma irregular, su órbita ligeramente inclinada respecto al ecuador de Saturno, y su relativa cercanía a la mayor luna del planeta, Titán (que gira apenas 260.000 km más cerca que el propio Hiperión), con el cual hay además una resonancia orbital de 3:4.

Fueron las imágenes de las sondas Voyager en los años 80, así como las observaciones desde telescopios en Tierra, las que mostraron su extraña rotación, quizás responsable de que la superficie de Hiperión sea bastante uniforme. En cambio, los hemisferios anterior y posterior de la mayor parte de las demás lunas suelen presentar notables diferencias: como sus rotaciones están sincronizadas con sus periodos de traslación, siempre enseñan la misma cara al planeta.

El 29 de septiembre de 2005, la nave Cassini realizó un sobrevuelo cercano a Hiperión (a sólo mil kilómetros de distancia). En las sorprendentes imágenes obtenidas, se aprecia que este satélite tiene un destacado tono rojizo y que su superficie es completamente distinta a las de otras lunas de Saturno. Los científicos especulan sobre el origen y composición del material oscuro que llena el fondo de muchos cráteres de esta extraña Luna.

Las observaciones parecen indicar que este material puede tener apenas unas decenas de metros de espesor. Los investigadores que trabajan con ellas tratan de determinar los diferentes episodios de deslizamientos de tierras que han tenido lugar en las paredes de los cráteres. Estas avalanchas son evidentes en el llenado de algunos de ellos y en la casi eliminación de otros en las pendientes más pronunciadas.

Por qué la superficie de este objeto es tan diferente a la de las otras lunas de Saturno y de dónde procede el enigmático material oscuro que tapiza los fondos de los cráteres de Hiperión, son las dos grandes cuestiones. La respuesta probablemente se encuentra casi nueve veces más lejos del planeta: en la luna Febe.

El más externo de los satélites estudiados de Saturno, a casi trece millones de kilómetros del mismo, recorre una órbita elíptica cada 18 meses. Con un diámetro medio de 220 km, su forma es irregular, aunque vagamente esférica. Su pequeñez y lejanía hizo que no fuese descubierto hasta 1898, por el norteamericano William Pickering.

Una de sus peculiaridades es su bajísimo albedo, de apenas un 6%, que lo hace tan oscuro como el hollín. Otra es que gira casi 175° inclinado respecto a Saturno –su polo Norte apunta en dirección opuesta a éste–, mientras que el resto de sus lunas (a excepción de Japeto, su vecino más cercano), giran prácticamente en el plano del ecuador. Por último, está su órbita excéntrica y retrógrada que, junto con su inusual albedo, indican que posiblemente se trate de un cometa capturado o de un objeto procedente del Cinturón de Kuiper (una región de cuerpos helados situados más allá de la órbita de Neptuno).

El 11 de junio de 2004, la sonda Cassini pasó a apenas dos mil kilómetros de Febe en su camino hacia Saturno y tomó las primeras imágenes de alta resolución de esta desconocida luna. Muestran una variación inusual en su brillo superficial debido a la existencia de un material brillante, seguramente hielo, en las paredes y fondos de algunos cráteres (en marcado contraste con una de las superficies más oscuras de todo el Sistema Solar).

Estos datos reforzaron la hipótesis de que podría tratarse de un objeto transneptuniano capturado por la gravedad de Saturno, desechando una teoría anterior que lo consideraba un asteroide capturado. Parece que Febe es químicamente similar a Plutón o Tritón, y probablemente su composición (se detectó CO2 atrapadoen sus rocas) refleje la del Sistema Solar en las primeras etapas de su formación.

Se piensa que el material expulsado de la superficie de Febe por impactos de meteoritos podría ser el responsable de las manchas oscuras presentes en Hiperión y en el hemisferio anterior de Japeto. Febe es muy oscura y su superficie aparece cuajada de impactos meteóricos, por lo que parte del polvo lanzado de los cráteres viajaría por gravedad en dirección a Saturno, pudiendo depositarse en los siguientes satélites en orden de distancia decreciente al planeta: Japeto e Hiperión (que muestran en su superficie manchas de material oscuro que parecen reforzar esta hipótesis). La sonda Cassini ha fotografiado estos cuerpos en los últimos tres años, y bastantes investigadores ven clara dicha relación entre ellos.

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El autor

Ángel Gómez Roldán es Divulgador científico especializado en astronomía y ciencias del espacio, y director de la revista "AstronomíA".

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