Adiós, Cassini

Como habréis oído en los informativos, hoy se ha despedido de nosotros la sonda Cassini-Huygens realizando un vuelo adentrándose en la atmósfera del planeta Saturno para acabar desintegrándose por completo.

Esta entrada es un pequeño homenaje a una sonda que ha aportado tantos datos e información a lo largo de su misión y nos ha servido de ayuda a la hora de comprender lo que sucede en nuestro propio sistema solar.

¿Qué es Cassini-Huygens?

Cassini-Huygens es una nave espacial formada por la nave Cassini cuyo objetivo era orbitar el sistema formado por Saturno y sus múltiples satélites y la sonda Huygens, cuya misión era adentrarse en la atmósfera para posteriormente posarse en la superficie del satélite más grande que orbita Saturno: Titán.

Su lanzamiento tuvo lugar el 15 de octubre de 1997 en la estación de Cabo Cañaveral y entró en órbita alrededor de Saturno el 1 de julio de 2004.

El 25 de diciembre de 2004, la sonda Huygens se separó de la nave Cassini para emprender su viaje en solitario hacia la luna Titán, a la cual llegaría el 14 de enero de 2005 adentrándose en su atmósfera y desplegando después un paracaídas para posarse finalmente sobre su superficie.

Titán orbitando a Saturno

Imagen de la superficie de Titán, donde aterrizó la sonda Huygens

Poco se sabía sobre la superficie de esta luna debido a que está cubierta por una densa y opaca atmósfera, por lo que en un principio no se sabía a ciencia cierta si la sonda amerizaría o aterrizaría sobre terreno sólido.

Porque sí, Titán tiene ríos, lagos e incluso océanos, pero no de agua como en la Tierra, sino de hidrocarburos, fundamentalmente metano.

(Como dato curioso añadir que el primero que teorizó sobre la existencia de una atmósfera en esta luna fue el astrónomo español Josep Comas i Solà en 1907 por el efecto de oscurecimiento al borde).

Allí, el ciclo del metano actúa fundamentalmente como el ciclo del agua en la Tierra. El metano se evapora, se forman nubes y vuelve a caer en forma de precipitación sobre la superficie, pero con la diferencia de que allí la temperatura superficial ronda los -180ºC.

Tras posarse sobre la superficie de Titán, la sonda estuvo emitiendo datos alrededor de una hora para ayudarnos a entender un poco más cuáles eran las características de este satélite saturniano.

Recreación artística del aterrizaje de la sonda Huygens sobre la superficie de Titán

En cuanto a la nave orbital Cassini, os podéis imaginar la cantidad inimaginable de datos que ha aportado después de estar orbitando a Saturno y sus lunas durante casi 13 años.

Podría tirarme horas hablando sobre ello, pero centrémonos en lo mas importante:

- Prácticamente nada mas comenzar a orbitar a Saturno, Cassini descubrió otros dos nuevos satélites que orbitaban al gigante gaseoso: Metone y Palene. Con el paso de los años ha ido descubriendo algunas más, hasta un total de 7 nuevas lunas. No nos olvidemos de que Saturno y sus lunas forman como un pequeño sistema solar por sí mismo, con un total de hasta 61 satélites orbitando al planeta.

- Cassini ayudó a ratificar en el año 2002 la teoría de la relatividad de Albert Einstein a través del estudio de las fotografías y demás datos que la sonda enviaba a la Tierra para su posterior estudio.

El experimento se realizó en el verano de 2002, cuando la sonda y la Tierra se encontraban en lados opuestos del Sol, separados por una distancia de más de 1000 millones de kilómetros. Los investigadores observaron el cambio de frecuencia de las ondas de radio que procedían de la Cassini mientras estas pasaban cerca de nuestra estrella. También midieron el tiempo de viaje de una señal desde que fue enviada por las estaciones de seguimiento hasta la sonda y desde esta de nuevo hasta la Tierra. Dichas señales avanzan a la velocidad de la luz.

Con estos datos, los científicos midieron con una enorme precisión cómo la gravedad solar puede llegar a desviar un rayo electromagnético, en este caso una señal de radio. Según la teoría general de la relatividad de Einstein, un objeto masivo como el Sol hace que el espacio-tiempo se curve en sus cercanías, por lo que la luz o las ondas de radio que pasen cerca de él tendrán que viajar durante más tiempo debido a la curvatura. La distancia extra que las señales tuvieron que recorrer procedentes de la Cassini, retrasó su llegada. La cantidad de retraso proporciona una prueba sensible de las predicciones de la teoría de Einstein.

- Una ingente cantidad de nuevos datos acerca de las capas superiores de la atmósfera de Saturno, su enorme campo electromagnético y las gigantescas inclemencias climáticas que se producen en el planeta.

- Nuevos datos sobre la composición de la atmósfera, superficie y capas inferiores de la que probablemente sea su luna mas llamativa e interesante para los científicos: Encélado.

Hagamos un inciso sobre esta luna porque gracias a Cassini y los datos obtenidos, este satélite se ha convertido en uno de los principales candidatos para albergar vida tal y como la conocemos en nuestro planeta.

Imagen de la superficie de Encélado

En 2005, cuando Cassini empezó a sobrevolar esta luna, no se sabía mucho de ella salvo la información aportada por las sondas Voyager en la década de los 80.

En ese mismo año, la sonda descubrió que en el polo sur de esta luna una serie de géiseres expulsaban al espacio lo que parecía ser vapor de agua. Años más tarde se confirmó que los gases escupidos por estos géiseres contenían moléculas de hidrógeno y de dióxido de carbono, por lo que se fortalecía la teoría de que estos gases se hubiesen formado en las profundidades del océano como sucede de forma similar en la Tierra al entrar en contacto el magma con las rocas y el agua.

Tengamos en cuenta que este proceso es una de las principales hipótesis con las que se baraja el comienzo de la vida en la Tierra, por lo que la teoría de encontrar algún tipo de microorganismo cobra más fuerza, aunque de momento solo se trata de simples suposiciones.

Imágenes tomadas por la sonda Cassini de estos géiseres expulsando material a la atmósfera

En principio se creyó que en esta zona del polo sur habría un mar bajo la superficie, y que debido a la inmensa atracción gravitatoria de Saturno, esta hacia que la luna se deformase y produjese estos efectos geológicos. 

Finalmente y tras años de estudio se confirmó que no se trata solo de un pequeño mar bajo la superficie en la zona del polo sur, sino de que se trataba de un océano global que recubriría la superficie total de esta luna por debajo de su espesa corteza de hielo.

Por si fuera poco, Encélado aun tiene otra peculiaridad más y es que el material eyectado al espacio a través de su géiseres (más de 100 identificados por Cassini), se agrupa para formar uno de los anillos mas exteriores de Saturno, el anillo E.

Hablemos también un poco sobre estos espectaculares anillos que rodean a Saturno, puesto que Cassini también nos ha ayudado a saber mucho más acerca de ellos y de cómo se estructuran:

Y es que los diferentes anillos que rodean a Saturno no están divididos así por azar. Aquí entran en juego otras lunas mucho más pequeñas (las lunas "pastoras") que las ya nombradas Titán o Encélado, pero con un papel fundamental en la estructura de estos y de las que Cassini nos ha dejado constancia con alguna imágenes. 

La luna Pandora causando una especie de onda por su efecto gravitacional en el anillo F

Perturbación gravitacional del material del anillo F causado por el paso Pandora

La luna Prometeo, la otra luna que cuida junto con Pandora del anillo F

 Hablaremos de sus dos divisiones más evidentes:

- La división más evidente es la llamada "división Cassini", que fue descubierta por el astrónomo italiano Giovanni Cassini en 1675 y que da nombre a la sonda. Aunque a nosotros nos parezca un simple hueco entre estos anillos, la distancia total de esta división es de 4800km.

¿Y qué produce esta división? Pues como ya hemos comentado antes las culpables son las llamadas "lunas pastoras", encargadas de separar los materiales a su paso. En este caso es la luna Mimas, que repercute gravitacionalmente sobre los materiales que circulan a través de los anillos y los agrupa.

La división Cassini, la que está situada más hacia la izquierda

Foto de Mimas tomada por Cassini

 - La segunda división más caracteristica es la denominada "división de Encke", producida por la luna enana "Pan" que tiene una forma muy peculiar y que se encarga de acumular el material de los anillos a un lado y al otro de su eje orbital.

La luna Pan con su llamativa forma

Pan "pastoreando" los anillos de Saturno

La duración de la misión estaba programada para finalizar supuestamente en el año 2008, pero debido a su buen estado decidieron alargarla lo máximo posible hasta este próximo viernes 15 de septiembre al quedarse ya sin combustible, donde después de pasar entre Saturno y sus anillos para un ultimo estudio sobre la masa de estos, se adentrara en la atmósfera para terminar siendo destruida.

Es por la falta de combustible por lo que se ha decidido que la sonda se desintegre contra Saturno para evitar la posible contaminación microbiana del satélite Encelado que tanto interés ha levantado entre la comunidad científica por su posibilidad de albergar vida.

Y por último os dejo algunas de las impresionantes imágenes que esta misión nos ha regalado:

El polo norte hexagonal de Saturno

Hemisferio norte de Saturno

Nubes de Saturno al infrarrojo

Saturno y sus lunas Dione y Epimetheus

El lado oscuro de Saturno

 

Encélado sobre los anillos de Saturno

Saturno y sus anillos translúcidos

El hemisferio sur de Saturno

"La rosa", el gigantesco vórtice formado en el polo norte de Saturno

Aurora boreal formada sobre la rosa

Cassini a la sombre de Saturno

Una gigantesca tormenta formada en las capas superficiales de la atmófera

Tormentas de Saturno en falso color

 

Foto de los anillos de Saturno en la que se pueden observar las sombras producidas por el material de los anillos. Esta foto se tomo durante el equinoccio de Saturno, momento en el que los anillos apuntan directamente al sol y que ocurre tan solo una vez cada 14 años terrestres

La sombra del gigante proyectada sobre sus propios anillos

La tierra vista desde el polo sur de Saturno

La luna Tetis y su cráter llamado Odiseo con un diámetro de 400km

La luna Mimas con su característico cráter que le hace apodarse como la "Estrella de la muerte"

La luna Hiperión con su apariencia esponjosa

La luna Jápeto, el tercer satélite mas grande después de Titan y Rea

El último adiós de Cassini a la luna Encélado tras ocultarse detrás de Saturno

La última imagen de los anillos de Saturno tomada por Cassini horas antes de precipitarse contra su atmósfera

Imagen del hemisferio norte de Saturno horas antes del final de Cassini

Zona exterior del anillo A en la que se puede apreciar la luna Dafne, causante de la División Keeler. Una de las últimas imágenes tomadas por Cassini

Y finalmente la última foto tomada por Cassini en la que se puede apreciar la atmósfera de Saturno pocas horas antes de entrar en ella.

Hoy comenzó la inmersión final. En cinco minutos, la nave espacial posicionará el INMS para el muestreo óptimo de la atmósfera, transmitiendo datos casi en tiempo real desde entonces hasta el final de la misión.

Además, hoy la Cassini entrará en la atmósfera de Saturno. Al principio, los propulsores funcionarán al 10% de su capacidad para mantener la estabilidad direccional, permitiendo que la antena de alta ganancia de la nave espacial permanezca apuntando a la Tierra, transmitiendo datos de forma contínua.

Un tiempo después, los propulsores de la Cassini estarán al 100% de su capacidad. Las fuerzas atmosféricas aplastan la capacidad de los propulsores para mantener el control de la orientación de la nave espacial, y la antena de alta ganancia pierde su orientación hacia la Tierra. En este momento, que se espera que ocurra a unos 1510 kilómetros por encima de las nubes de Saturno, la comunicación de la nave espacial cesará, y la misión de exploración de Cassini habrá concluido. La nave espacial se romperá como un meteorito momentos después.