Astrónomos descubren 128 nuevas lunas orbitando Saturno

Un equipo internacional de astrónomos, que trabaja con el Telescopio Canadá-Francia-Hawái, ha descubierto la impresionante cifra de 128 lunas adicionales orbitando Saturno. El Centro de Planetas Menores confirmó los descubrimientos el 11 de marzo. El equipo observó Saturno repetidamente entre 2019 y 2021 y combinó múltiples imágenes, reduciendo el ruido y reforzando la señal de las lunas. Inicialmente, encontraron 64 lunas nuevas y muchos más objetos que no pudieron confirmarse en ese momento.

Un nuevo artículo publicado en la revista Planetary Science Journal y disponible en el servidor de preimpresiones arXiv presenta el descubrimiento de estas primeras 64 nuevas lunas saturnianas. El autor principal es Edward Ashton, cuyo artículo se titula «El predominio retrógrado de pequeñas lunas saturninas reitera una reciente disrupción colisional retrógrada». Ashton es investigador postdoctoral en el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica y obtuvo su doctorado en Astronomía en la Universidad de Columbia Británica.

Su descubrimiento dio lugar a nuevas observaciones en 2023.

«Con el conocimiento de que probablemente se trataba de lunas y de que probablemente aún quedaban más por descubrir, revisitamos los mismos campos celestes durante tres meses consecutivos en 2023», declaró el investigador principal, el Dr. Edward Ashton. «Efectivamente, encontramos 128 lunas nuevas».

Júpiter y Saturno se han turnado para albergar el mayor número de lunas conocidas. Actualmente, Júpiter tiene 95 lunas conocidas, y se espera que esa cifra aumente. Sin embargo, según Ashton, es probable que Júpiter nunca las alcance.

«Según nuestras proyecciones, no creo que Júpiter las alcance jamás», afirmó Ashton.

Todas las lunas nuevas son irregulares. Las lunas irregulares siguen órbitas amplias y elípticas, y suelen estar muy inclinadas. Son muy diferentes de las lunas regulares, como la de la Tierra, que sigue una trayectoria mucho menos elíptica y solo está ligeramente inclinada. La diferencia radica en sus orígenes.

Si bien la luna de la Tierra se formó alrededor de la Tierra, probablemente debido a un gran impacto hace miles de millones de años, las nuevas lunas de Saturno probablemente sean objetos capturados. Además, son pequeñas, lo que significa que probablemente sean fragmentos de colisiones entre los objetos capturados y otras lunas.

«Estas lunas tienen un tamaño de unos pocos kilómetros y probablemente sean fragmentos de un número menor de lunas originalmente capturadas que se fragmentaron por colisiones violentas, ya sea con otras lunas saturnianas o con cometas en su paso», afirmó el Dr. Brett Gladman, profesor del Departamento de Física y Astronomía (PHAS) de la UBC.

Saturno es un planeta misterioso, no solo por sus icónicos anillos, sino también por su población de lunas. Antes de este descubrimiento, los astrónomos sabían que la proporción de lunas pequeñas y grandes estaba sesgada. Hay muchas más lunas pequeñas que grandes, y eso es lo que motivó estas nuevas observaciones. Es probable que estas lunas pequeñas sean fragmentos de lunas más grandes. Eso significa que es probable que haya habido una colisión masiva en el sistema de Saturno en los últimos 100 millones de años.

La mayoría de las lunas siguen órbitas retrógradas, lo que también sugiere que fueron originalmente objetos capturados y no lunas in situ.

En un artículo de 2021, Ashton y sus coinvestigadores demostraron que una colisión relativamente reciente en el sistema de Saturno es responsable de estas lunas. «Nuestra hipótesis es que la pronunciada distribución de tamaño de Saturno, desde D = 4 km hasta 3 km, es un indicio de una colisión (o colisiones) reciente significativa en su sistema de lunas irregulares», escribieron los autores. «El argumento a favor de la recencia radica en que las colisiones mutuas deberían reducir posteriormente la distribución de tamaño, inicialmente pronunciada, hasta un valor de equilibrio de q ≃ 3,5, como parece haber ocurrido en Júpiter».

La mayoría de las 128 lunas nuevas se encuentran cerca de las lunas de Mundilfari. Mundilfari es una figura de la mitología nórdica y el nombre de una de las lunas de Saturno y de un subgrupo de lunas irregulares que orbitan Saturno. El subgrupo Mundilfari es un subgrupo del grupo Norse, una agrupación más amplia de lunas irregulares de Saturno que siguen órbitas retrógradas. La alta concentración de lunas pequeñas cerca del subgrupo Mundilfari sugiere que esta región fue escenario de una importante colisión en el pasado.

«Estos estudios revelan que los planetas gigantes capturaron algunas lunas de tamaño moderado hace más de 4 mil millones de años durante su formación, y ahora observamos lunas que son, en su mayoría, fragmentos de esas lunas capturadas originalmente», afirmó el Dr. Gladman.

«Nuestra campaña plurianual, cuidadosamente planificada, ha generado una gran cantidad de nuevas lunas que nos revelan la evolución de la población de satélites naturales irregulares de Saturno», añadió el Dr. Ashton.

La población de lunas de Saturno está estrechamente ligada a sus anillos. Algunas de sus lunas dan forma a los anillos y se denominan «lunas pastoras». Las lunas también crean huecos en los anillos, como la división de Cassini, el hueco más prominente en la estructura de los anillos. Los astrónomos creen que los anillos son los restos de lunas que se acercaron demasiado a Saturno y fueron destrozadas por su gravedad. Colisiones antiguas también podrían haber contribuido a la creación de los anillos. También es posible que el material de los anillos se fusione y forme nuevas lunas pequeñas. Muchos astrónomos consideran los anillos y las lunas de Saturno como parte de un sistema interconectado.

Por ahora, la UAI ha asignado una serie de números y letras a cada una de las lunas. Con el tiempo, recibirán nombres. Las lunas de Saturno llevan el nombre de dioses nórdicos, galos e inuit canadienses, y estas nuevas lunas seguirán la misma convención. La humanidad nunca ha tenido reparos en inventar dioses, así que probablemente no nos quedemos sin nombres.

Saturno alberga actualmente 274 lunas. No solo es más que Júpiter, sino que es casi el doble de lunas juntas que todas las demás lunas del sistema solar. ¿Seguirán encontrando más los astrónomos?

Tal vez, pero no existe una definición exacta de luna por su tamaño. Con el avance de la tecnología, los astrónomos podrían descubrir más rocas pequeñas orbitando los planetas del sistema solar. A veces, se les llama «lunitas» en lugar de lunas.

Sin embargo, con la tecnología disponible, Ashton no cree que se encuentren más.

«Con la tecnología actual, no creo que podamos hacer mucho mejor lo que ya se ha hecho con las lunas de Saturno, Urano y Neptuno», afirmó el Dr. Ashton.

Con información de arXiv