Los satélites de Saturno

Saturno tiene muchos satélites naturales, actualmente 146 con órbitas conocidas (bastantes más que Júpiter), aunque su número muy probablemente irá aumentando, ya que son muchos los objetos que orbitan este planeta. Sus tamaños van, desde el enorme Titán (más grande que Mercurio) hasta pequeñas lunas de pocos kilómetros de diámetro.

De todos ellos, nueve se descubrieron antes de la era espacial y cinco más ya en la era espacial, pero desde la Tierra, antes de enviarse sondas a los planetas externos, las cuales acabaron de confirmar la existencia de estas cinco lunas. A partir del envío de sondas al Sistema Solar exterior, se han acabado de descubrir el resto de satélites.

Hasta el año 1655 no se conocía ningún satélite de Saturno, pero en aquel año, Christiaan Huygens apuntó con uno de sus telescopios fabricados por el mismo al «Señor de los Anillos» y descubrió el primero, Titán, el mayor de todos los satélites de Saturno.

Saturno y Titán

En la fotografía anterior, realizada desde Cornellà de Llobregat el 16 de marzo de 2012 con un telescopio Schmidt Cassegrain Celestron 203/2032 y una cámara Philips SPC900, puede verse Saturno y su mayor luna, Titán.

En la siguiente fotografía, hecha también desde Cornellà de Llobregat, pero el 4 de mayo de 2012 con un telescopio Schmidt Cassegrain Celestron 203/2032 y una cámara DBK 21AU04, también se ve Titán, por debajo y a la izquierda del planeta; el punto por debajo y a la derecha es una estrella, en concreto la estrella HIP 66280.

Saturno, Titán e HIP 66280

A medida que los telescopios iban mejorando, se iban descubriendo más satélites. Así, en el mismo siglo, Giovanni Cassini descubrió cuatro más: Jápeto (1671), Rea (1672), Dione (1684) y Tetis (1684). En el siglo siguiente (1789), William Herschel descubrió dos más, Mimas y Encélado.

Saturno y Dione

En la fotografía anterior, hecha desde Cornellà de Llobregat el día 29 de abril de 2011 con un telescopio Schmidt Cassegrain Celestron 203/2032 y una cámara Philips SPC900, se puede ver Saturno y el cuarto satélite más grande de este planeta, Dione.

Los dos últimos satélites descubiertos antes de la era espacial se descubrieron en el siglo XIX: William Cranch Bond descubrió Hiperión en el año 1848 y William Henry Pickering descubrió Febe en 1898, si bien el descubrimiento de Febe ya fue a partir de placas fotográficas y no por observación telescópica. De hecho, Febe fue el primero en descubrirse a partir de placas fotográficas.

Estas son las nueve lunas descubiertas antes de la era espacial. En el siglo XX, y antes del envío de sondas espaciales a los planetas externos, pero ya en era espacial, se descubrieron cinco más utilizando placas fotográficas.

En 1966, el astrónomo francés Audouin Dollfus, descubrió el décimo, Jano; días más tarde, el astrónomo estadounidense Dick Walter, realizando nuevas placas fotográficas constató de que había un objeto que coincidía con las observaciones de Dollfus, es decir, que había de haber otro satélite con una órbita similar a la de Jano, pero se siguió pensando que solo había una luna en la zona (Jano). En 1978, los también astrónomos estadounidenses Stephen M. Laerson y John W. Fountain se dieron cuenta de que las observaciones de Dollfus y Walter se explicaban mejor con la existencia de dos objetos compartiendo órbitas muy similares y, en 1980, la Voyager I confirmó la existencia de las dos lunas, Jano y la onceava Epimeteo, dos satélites que tienen prácticamente la misma órbita alrededor de Saturno, es decir, son lunas coorbitales (comparten la misma, casi, órbita, pero no colisionan).

En 1980 se descubrieron tres satélites más desde la Tierra, TelestoCalipso y Helena, que más tarde fueron confirmados por las sondas Voyager. Telesto y Calipso son satélites troyanos de Tetis (como los asteroides troyanos de Júpiter), es decir, que tienen la misma órbita de Tetis pero en los Puntos de Lagrange L4 y L5, Telesto unos 60º por delante (Punto de Lagrange L4) y Calipso unos 60º por detrás (Punto de Lagrange L5). Helena es también un satélite troyano, pero en este caso de Dione, orbitando unos 60º por delante de éste (Punto de Lagrange L4).

El resto de satélites de Saturno fueron descubiertos por las sondas espaciales enviadas a partir de finales del siglo pasado.

En el montaje siguiente, realizado a partir de unas imágenes de la NASA tomadas por las sondas Cassini (Titán, Rea, Jápeto, Dione, Encélado y Mimas) y Voyager 2 (Tetis), menos la de la Luna, que es mía, podemos ver la proporción de tamaños entre los siete satélites más grandes de Saturno y la Luna.

Comparación de tamaños entre los satélites mayores de Saturno y la Luna. Créditos de los satélites de Saturno: NASA

En la imagen siguiente, realizada desde Cornellà el día 29 de julio de 2020, con un telescopio Schmidt Cassegrain Celestron 203/2032 y una cámara ZWO ASI 224 MC, pueden verse los seis satélites mayores de Saturno: Titán, Rea, Jápeto, Dione, Tetis y Encélado. Esta imagen aparece en la entrada Saturno 2020.

Saturno y sus seis lunas mayores

Los satélites de Saturno, como los de los otros tres planetas gigantes, se pueden clasificar en dos grandes grupos: satélites regulares e irregulares. Los primeros 24 son regulares y el resto irregulares.

En cuanto a los nombres, en principio fueron recibiendo nombres de gigantes, titanes, titánides y sus descendientes de la mitología griega y romana. Pero conforme se han ido descubriendo más satélites, se les ha ido poniendo nombres de gigantes y monstruos de otras mitologías, en concreto escandinava, celta e inuit (zona ártica de Norteamérica).

La tabla siguiente contiene las características principales de los nueve satélites de Saturno descubiertos antes de la era espacial y que, además, son los más grandes. Están ordenados en orden creciente en distancia a Saturno (radio orbital).

Veamos algunas generalidades de los cinco satélites mayores (de más de 1000 km de diámetro) de Saturno.

Titán

Titán. Créditos: NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales, Dominio público, via Wikimedia Commons

Titán, el mayor de los satélites de Saturno, es mayor que Mercurio, de hecho es el segundo satélite más grande del Sistema Solar (después de Ganímedes, el mayor de los satélites de Júpiter).

Con una distancia de 1200000 km a Saturno, es la 20ª luna en orden de cercanía al planeta.

La imagen de la izquierda, con el norte arriba, es de Titán. Fue tomada con la cámara gran angular de la sonda Cassini-Huygens en agosto de 2009, a una distancia de aproximadamente 174000 kilómetros de Titán.

Tiene una atmósfera muy densa (más incluso que la de la Tierra), compuesta principalmente por nitrógeno y, en menor medida, hidrocarburos, especialmente metano, dándole ese aspecto anaranjado.

Rea

Rea. Créditos: NASA / JPL / Instituto de Ciencias Espaciales, Dominio público, via Wikimedia Commons

Rea es el segundo satélite mayor de Saturno, con un tamaño aproximado de la mitad de la Luna y el noveno del Sistema Solar.

La imagen de la derecha es un mosaico de unas imágenes tomadas con la cámara de ángulo estrecho de la sonda Cassini el 26 de noviembre de 2005.

Las imágenes fueron adquiridas cuando la sonda se aproximaba a Rea a unas distancias que iban entre 79190 y 58686 kilómetros.

Rea, que más o menos está a la mitad de distancia de Saturno que Titán, es sin embargo la luna anterior a él en orden de cercanía (la 19ª).

Una cuarta parte de Rea es roca y las tres cuartas partes restantes hielo. Pero ello no quiere decir que la luna tenga un núcleo rocoso (o de hielo), sino que, según los análisis efectuados por la sonda Cassini, parece ser que es como una bola gigante de nieve sucia, con hielo y roca mezclados sin orden alguno, con una superficie llena de cráteres de impacto y una temperatura extremadamente fría (entre -174 y -220ºC).

Jápeto

Jápeto. Créditos: NASA / JPL / Instituto de Ciencias Espaciales, Public domain, via Wikimedia Commons

Jápeto es la tercera luna más grande de Saturno, con un tamaño algo menor que Rea y el onceavo del Sistema Solar.

Con una distancia a Saturno de casi el triple que la de Titán, Jápeto ocupa posición 22ª en orden de cercanía al planeta (por detrás de Rea y Titán).

La imagen de la izquierda fue captada con la cámara de ángulo estrecho de la nave espacial Cassini el 10 de septiembre de 2007, a una distancia de unos 73000 kilómetros.

Jápeto es un poco raro. En primer lugar tiene toda una cara clara y brillante y la otra cara oscura. Por otro lado, es el satélite natural más grande del Sistema Solar que no está en equilibrio hidrostático, es decir, que no es esférico. Además, su órbita no es ecuatorial, sino que está inclinada unos 15º respecto al plano ecuatorial de Saturno.

Otra rareza es que tiene una cadena montañosa que recorre el ecuador de la cara clara de la luna a lo largo de 1300 km, con picos de hasta 20 km de altura; es la Ridge Ecuestre.

Además, toda la superficie de la luna, tanto la cara clara como la oscura, es antigua y llena de cráteres de impacto.

Dione

Dione. Créditos: NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales, Dominio público, via Wikimedia Commons

Dione es el cuarto satélite mayor de Saturno (el 15º del Sistema Solar) y el 16º en cercanía al planeta, con una superficie con bastantes cráteres, pero también con toda una serie de grietas.

La imagen de la derecha fue tomada con luz verde polarizada con la cámara de ángulo estrecho de la nave espacial Cassini el 24 de julio de 2006, a una distancia de aproximadamente 263000 kilómetros de Dione.

Parece ser que Dione posee un núcleo rocoso rodeado por una enorme capa de hielo; por lo visto, el agua congelada es el compuesto principal de esta luna (aproximadamente dos terceras partes), aunque podría existir un océano de agua líquida bajo la corteza helada.

Dione tiene, como Tetis, dos satélites troyanos, Helena (ya mencionado), en el Punto de Lagrange L4 (60º por delante) y Pollux, en el Punto de Lagrange L5 (60º por detrás). Como anécdota de Pollux, si bien Helena fue descubierto en 1980 desde la Tierra, Pollux se descubrió en 2004 por la sonda Cassini.

Tetis

Tetis. Créditos: NASA/JPL (Digital with colortable: Calvin J. Hamilton), Public domain, via Wikimedia Commons

Tetis, muy parecido a Dione en tamaño (es algo más pequeño) y en distancia a Saturno (está un poco más cerca), es el quinto satélite del planeta más grande (el 16º del Sistema Solar) y el 14º en cercanía.

La imagen de la izquierda fue tomada por la Voyager 2 el 26 de agosto de 1981 desde una distancia de 282000 kilómetros.

Como Rea y Dione, Tetis está formado principalmente por agua helada, aunque tiene una pequeña fracción rocosa.

Su superficie tiene numerosos cráteres de impacto y grietas, con una temperatura de -187ºC.

Tiene un enorme cráter de impacto, Odiseo, de unos 400 km de diámetro, enorme si lo comparamos con los escasos 1000 km de diámetro de Tetis.

Finalmente, y como ya se ha comentado, Tetis tiene dos satélites troyanos, Telesto y Calipso.

Para acabar, en las cuatro fotografías siguientes, hechas desde Cornellà de Llobregat, la tercera con un telescopio refractor Long Perng ED80 y una cámara DBK 21AU04 y las otras tres con un telescopio Schmidt Cassegrain Celestron 203/2032 y la misma cámara, pueden verse cuatro de los cinco satélites mayores de Saturno: Titán, Rea, Dione y Tetis.

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About José Luis Martínez Martínez

Profesor de matemáticas de ESO y Bachillerato
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