la esfera celeste y nuestra percepcion del universo

SATURNO
Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
pablolonnie@yahoo.com.mx
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS PLANETAS GASEOSOS
En esta clasificación se incluyen Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos planetas, llamados también exteriores o
Jovianos -en honor a Júpiter-, se caracterizan como su nombre lo indica, por ser masivos y de gran tamaño, por su
constitución gaseosa (baja densidad), todos tienen anillos y tienen una gran cantidad de lunas a su alrededor. Por su
gran distancia al Sol, los períodos de traslación son bastante prolongados, no sólo porque el camino a recorrer es
más largo sino porque la velocidad orbital es menor. Su rotación es relativamente rápida, por lo que sus días son
más cortos que los de la Tierra. El Voyager I visitó a Júpiter y Saturno. El Voyager II los visitó a los cuatro.
ANTECEDENTES
Saturno es el planeta más bello del Sistema Solar... y aquí interviene la Tierra y nos pregunta: ¿Y yo
qué?...BUENO, Saturno es el Segundo Planeta más bello del Sistema Solar. Un vistazo a este planeta por el
telescopio y el mortal más indiferente y soso quedará seducido por la magia de sus anillos. (Fue el primer objeto
que vi por un telescopio cuando era un adolescente). El primero en ser seducido –o mejor dicho: confundido- por
los anillos de Saturno fue Galileo Galilei (1610). El no tenía la más remota idea de lo que estaba viendo y sólo
atinó a describir lo que veían sus ojos: -veo un planeta con orejas...Evidentemente Galileo no creyó que Saturno
tuviera “orejas”. De hecho, su interpretación del aspecto de Saturno era que estaba observando dos grandes satélites
situados a cada lado del planeta. Lo que no tenía sentido era que ambos cuerpos permaneciesen siempre allí...¿Por
qué no orbitaban alrededor de Saturno, apareciendo y desapareciendo alternadamente? A esta confusión se añadió
el hecho de que tiempo después esas grandes orejas o satélites ¡desaparecieron del todo! ¿Qué les pasó? Hoy
sabemos que lo que sucedió fue que el movimiento natural de Saturno lo ubicó de modo tal que sus anillos estaban
perfectamente de canto hacia nuestro planeta, perdiéndose de vista temporalmente. Poco a poco otros observadores
-con mejores telescopios- pudieron descifrar el enigma de los anillos.
Saturno es el segundo planeta más masivo del Sistema Solar. Es también el segundo más grande. Su símbolo
representa una T de “tiempo” y una hoz estilizada, pues Saturno era el dios del tiempo y de las cosechas o
agricultura. Para los pueblos anglosajones el día sábado (Saturday) recibe su nombre en honor de este planeta. Para
los griegos su nombre era Cronos. ¿Por qué escogieron este planeta para representar al dios del tiempo? Pues
porque era el planeta que más lentamente se movía por la esfera celeste (No conocían a Urano, Neptuno ni Plutón)
Aparentemente, Saturno tenía todo el tiempo del Mundo. Su período de traslación es de casi 30 años. Por mucho
tiempo Saturno fue el planeta más alejado conocido, hasta 1781, cuando Urano fue descubierto.
Saturno fue visitado por la sonda Pionero 11 en 1979. En 1980 fue sobrevolado por Voyager I y luego modificó su
rumbo para captar detalles en Titán, su satélite más grande. Después de esta maniobra, la sonda se alejó
rápidamente del plano del Sistema Solar, de modo que ya no visitó más ningún planeta. El Voyager II lo sobrevoló
en 1981 y continuó su camino hacia Urano, asistido por el impulso gravitacional que le dio Saturno. La sonda
Cassini llegará en el 2004 y dejará caer la sub-sonda Huygens sobre Titán. El Voyager I no pudo detectar detalles
en la superficie de este satélite debido a su opaca atmósfera, por lo tanto, la intención de la misión Huygens es
explorar una superficie que ha permanecido velada por mucho tiempo.
DISTANCIA AL SOL
Saturno está casi 2 veces más lejos que Júpiter. La distancia promedio al Sol es de 1,426.98 millones de Km,
equivalentes a 9.5549 unidades astronómicas, es decir, Saturno está 9.5 veces más lejos del Sol que la Tierra. La
distancia mínima entre la Tierra y Saturno -en una oposición- será de unos 1,277.41 millones de Km. Saturno está
tan lejos del Sol, que su luz demora casi 1 hora y 20 minutos en llegar a este planeta.
DIÁMETRO ECUATORIAL
Su veloz rotación, baja densidad y constitución gaseosa se combinan de tal manera que la fuerza centrífuga afecta
la figura del planeta en su ecuador, ensanchándolo en su circunferencia horizontal. Se observa entonces un
achatamiento de los polos. Todos los planetas están achatados en los polos, pero Saturno es el más afectado. El
diámetro ecuatorial del planeta es de 120,536 Km., 9.80% mayor que el diámetro entre sus polos (108,728 Km.). El
diámetro ecuatorial de Saturno es 9.449 veces mayor que el de la Tierra.
MASA
Saturno es tan masivo que supera la masa de la Tierra por 95.181 veces. En Kilogramos, la masa de Saturno es de
5.685 x 1026 Kg.
DENSIDAD
Saturno tiene la densidad más baja de todos los planetas. En promedio cada metro cúbico de Saturno pesa 690 Kg.,
es decir, su densidad es de 0.69, ó 0.69 veces la densidad del agua. El agua tiene una densidad igual a 1. Esto quiere
decir que si existiera un océano lo suficientemente grande para contener a este gran planeta...¡¡¡flotaría sobre el
agua!!! La densidad de la Tierra es de 5.52.
COMPOSICIÓN Y ATMOSFERA
La composición de Saturno es muy parecida a la del Sol: básicamente Hidrógeno y Helio. Las diversas tonalidades
en su atmósfera se deben a sutiles trazas de metano y amoníaco, pero su coloración es muy sutil pues una bruma
global cubre al planeta. Las bajas temperaturas reducen la actividad química de su atmósfera con respecto a Júpiter.
El Telescopio Espacial Hubble ha captado auroras en sus polos. Su atmósfera no parece tan turbulenta como la de
Júpiter, sin embargo sus vientos son ¡cuatro veces más veloces!: hasta 1,710 km/hora. Raras veces aparece en
Saturno la Gran Mancha Blanca, un huracán que aparece sobre su ecuador.
Según la abundancia molecular, encontraremos en Saturno:
Hidrógeno molecular ( H2 )
97 %
Helio ( He )
<3%
Agua ( H2O )
¿?
Metano ( CH4 )
0.2 %
Amoníaco ( NH3 )
0.03 %
En las capas externas el Hidrógeno molecular está en estado gaseoso y dos veces más profundo que en Júpiter el
Hidrógeno se vuelve metálico. Se cree que hay hielo de agua distribuido en el planeta y un pequeño núcleo rocoso.
Al igual que Júpiter, este planeta gigante emite radiación Infrarroja a mayor razón de la que recibe del Sol, si bien
el exceso no es tan marcado. La temperatura promedio en la atmósfera de Saturno es de 95 K (-178°C).
GRAVEDAD SUPERFICIAL (Relativa a la Tierra)
Si pudiéramos colocar un báscula sobre su superficie, notaríamos que nuestro peso se multiplica por un factor de
0.925 veces. En otras palabras, una persona de 70 Kg. pesa en Saturno unos 64.75 Kg. Recuerda: la atracción
gravitacional actúa en función de la masa y de la distancia. Saturno tiene mucha masa (95 veces la Tierra) pero
estamos a gran distancia de su centro (más de 60,000 Km.) . Por eso en Saturno pesamos menos que en la Tierra.
VELOCIDAD DE ESCAPE
Escapar de los lazos gravitacionales de Saturno requiere un impulso de 35.5 Km/seg. En la Tierra la velocidad de
escape es de 11.2 km/seg.
PERIODO DE ROTACIÓN
Saturno rota casi tan rápido como Júpiter. En parte, por eso está tan achatado de los polos. Su período de rotación
en el ecuador es de 10.233 horas. Sorprende que, a pesar de su tamaño, pueda dar una vuelta en tan poco tiempo.
Así como en el Sol y en Júpiter, Saturno presenta rotación diferencial. El interior del planeta sufre un ligero retraso
y rota a razón de 1 vuelta cada 10.675 horas.
PERIODO DE TRASLACIÓN
El año de Saturno es de unos 29.458 años terrestres, es decir, 10,759.5 días terrestres ó ¡25,233 días saturnianos!
Saturno se desplaza alrededor del Sol a una velocidad orbital promedio de 9.64 Km/seg.
PERIODO SINODICO
Después de un año, la Tierra no vuelve a encontrar a Saturno en la misma posición, pues en ese intervalo Saturno
tiene la oportunidad de avanzar en su órbita. El tiempo en que vuelven a quedar alineados Sol-Tierra-Saturno, es
decir, su período sinódico, es de 378.09 días terrestres.
INCLINACIÓN DE SU EJE DE ROTACIÓN (Relativa al plano de su órbita)
Afortunadamente Saturno tiene una inclinación muy marcada. ¿Qué tiene de afortunado? Pues que de ese modo
podemos ver los anillos desde arriba o desde abajo. Si Saturno se desplazara vertical en su órbita, jamás veríamos
sus anillos por telescopio. ¿Te acuerdas de lo que le pasó a Galileo? La inclinación de su eje de rotación es de
26.73°.
INCLINACIÓN DE SU ORBITA (Relativa a la Tierra)
El plano orbital de Saturno es de 2.488°
EXCENTRICIDAD DE SU ORBITA
La órbita de Saturno ( e=0.0560) es aún más excéntrica que la de Júpiter ( e= 0.0483)
SATELITES
Saturno posee más de 30 satélites naturales (2003) El primer y más grande satélite de Saturno –Titán- fue
descubierto por Huygens en 1655. Titán ha inquietado a más de uno, pues posee una atmósfera opaca que ejerce
una presión similar a la presión atmosférica de la Tierra. Digamos que el único inconveniente de Titán es el gélido
aire y la ausencia de oxígeno respirable, pero fuera de eso el cuerpo humano no estaría sujeto a condiciones que lo
harían reventar o aplastarse. Algunos suponen que Titán pudiera proveer un medio adecuado para la vida. En su
atmósfera encontramos Nitrógeno, Metano y Argón, principalmente. La sonda Huygens –a llegar el año 2004habrá de dar algunas respuestas.
Prácticamente todos los satélites de Saturno están hechos de hielo y roca. Un buen número de ellos tienen tan poca
masa que, en consecuencia, se alejan de la figura esférica clásica con la que uno asocia a las “lunas”. El campo
gravitacional de estos cuerpos es tan sutil que no es capaz de atraer los extremos más distantes hacia el centro de
masa.
ALGUNOS SATELITES DE SATURNO
NOMBRE
Pan
Atlas
Prometheus
Pandora
Epithemeus
Janus
Mimas
Encedalus
Tethys
Telesto
TAMAÑO
DESCUBRIDOR
20 Km.
36 x 28 km (1980) R. Terrile
148 x 68 Km. (1980) S. Collins y otros
110 x 62 Km. (1980) S. Collins y otros
138 x 106 km (1966) R. Walker
198 x 152 Km.(1966) A . Dollfus
398 Km.
(1789) William Herschel
498 Km.
(1789) William Herschel
1,058 Km.
(1684) G. Cassini
30 x 16 Km. (1980) B. Smith y otros
Calypso
Dione
Helene
Rhea
Titán
Hyperion
Iapetus
Phoebe
30 x 16 Km. (1980) B. Smith y otros
1,120 km
(1684) G. Cassini
32 Km.
(1980) P. Laques y J. Lecacheux
1,528 km
(1672) G. Cassini
5,150 Km.
(1655) C. Huygens
370 x 226 km (1848) W. Bond
1,440 km
(1671) G. Cassini
230 x 210 Km.(1914) W. Pickering
SISTEMA DE ANILLOS
Por encima de todos los planetas gaseosos, los anillos de Saturno son los más vistosos. Son visibles desde la Tierra
con cualquier telescopio (siempre y cuando no queden perfectamente alineados con la Tierra). Galileo pensó que
eran satélites y no estaba tan equivocado, ya que están conformados por una multitud de pequeños satélites que
orbitan al planeta sobre su ecuador. Están compuestos por hielo, fragmentos de roca y polvo. El tamaño de estos
cuerpos va desde granos muy finos hasta objetos del tamaño de una casa. Son tan delgados que si su dimensión
fuera reducida a un campo de fútbol, el espesor correspondiente sería igual ¡a una hoja de papel!
NOMBRE
D
C
División Maxwell
B
División Cassini
A
División Encke
División Keeler
F
G
E
ANCHO
7,500 Km..
17,500 Km..
270 Km..
25,500 km.
4,700 Km..
14,600 Km..
325 Km..
35 km.
30-500 km
8,000 km.
300,000 Km..
DISTANCIA DEL CENTRO DE SATURNO
67,000 – 74,500 Km..
74,500 – 92,000 Km..
87,500 Km..
92,000 – 117,500 km.
117,500 – 122,200 Km..
122,200 – 136,800 Km..
133,570 Km..
136,530 km.
140,210 km.
165,800 – 173,800 km.
180,000 – 480,000 Km..
A principio de los 70`s se conocían sólo 6 anillos pero la visita de los Voyager I y II demostró que éstos se podían
subdividir en estructuras mucho más finas. Bajo esta perspectiva, Saturno tiene miles de anillos.
ASPECTO VISUAL A SIMPLE VISTA
En condiciones favorables Saturno se distingue como una “estrella” brillante, de magnitud visual m= 0.0. Bastan
ayudarse con unos binoculares 10 x 50 para detectar la sutil luz de Titán a un lado del planeta. El color de Saturno
es amarillo pálido.
ASPECTO VISUAL EN EL TELESCOPIO
La estructura observada en Saturno es muy sutil: una esfera ligeramente aplastada de color amarillo pálido
apastelado con bandas ligeramente oscuras que rodean al planeta. El polo visible aparecerá también oscurecido.
Muy ocasionalmente es posible detectar tormentas blancas cerca del ecuador. El achatamiento producido por la
veloz rotación del planeta es evidente. A diferencia de Júpiter, en quien encontramos sólo los cuatro satélites más
grandes, Saturno puede exhibir en condiciones favorables hasta 7 satélites en telescopios de 6 a 8” de apertura. Si
un observador le sigue la pista a Saturno durante varios años, podrá apreciar la alternancia de ver ambos polos del
planeta, pasando por el período en que los anillos parecen esfumarse. La última vez que sucedió esto fue en 199596.