Saturno

Imagen de Saturno tomada por la sonda espacial Hubble.

### Composición

Hidrógeno >93 %Helio >5 %Metano 0,2 %Vapor de agua gas 0,1 %Amoníaco 0,01 %Etano 0,0005 %Fosfano 0,0001 %

### Temperatura

Mínima 82 K–191,15 °CMedia 143K-130,15 °CMáxima ?Nubes 93 K–180,15 °C

### Siguiente

Urano

**Saturno** (IPA: [ˈsæɾɚn] , [ˈsætən] ) es el sexto planeta desde el Sol. Es un gigante gaseoso (también conocido como planeta joviano, después del planeta Júpiter), el segundo planeta más grande del sistema solar después de Júpiter. Saturno tiene un sistema prominente de anillos, que consiste principalmente en partículas de hielo con una menor cantidad de escombros rocosos y polvo. Fue nombrado en honor al dios romano Saturno (el equivalente de la mitología griega es Cronos, padre de Zeus). Su símbolo es una representación estilizada de la hoz del dios (Unicode: ♄).

## Características físicas

Saturno es un esferoide achatado ; es decir, se aplana en los polos y se abulta en el ecuador. Sus diámetros ecuatoriales y polares difieren en casi un 10% (120.536 km frente a 108.728 km). Este es el resultado de su rápida rotación y estado fluido. Los otros planetas gaseosos también son achatados, pero en menor grado. Saturno es el único planeta del Sistema Solar que es menos denso que el agua. Aunque el núcleo de Saturno es considerablemente más denso que el agua, la densidad específica media del planeta es de 0,69 g / cm 3 debido a la atmósfera gaseosa.

El interior de Saturno es similar al de Júpiter, tiene un núcleo rocoso en el centro, una capa de hidrógeno metálico líquido encima y una capa de hidrógeno molecular encima. También hay rastros de varios hielos. Saturno tiene un interior muy caliente, que alcanza los 12.000 kelvin (11.700 ° C ) en el núcleo e irradia más energía al espacio de la que recibe del Sol. La mayor parte de la energía adicional es generada por el mecanismo de Kelvin-Helmholtz (compresión gravitacional lenta), pero esto por sí solo puede no ser suficiente para explicar la producción de calor de Saturno. Un mecanismo adicional propuesto por el cual Saturno puede generar algo de su calor es la "lluvia" de gotas de helio. En lo profundo del interior de Saturno, las gotas de helio liberan calor por fricción a medida que caen a través del hidrógeno más ligero.

## Atmósfera

Saturno tiene similitudes ocultas con Júpiter, principalmente debido a su atmósfera con bandas. Pero las bandas suelen estar ocultas por una neblina de amoníaco. Cada 30 años aparece un gran óvalo blanco. Estos óvalos son grandes manchas blancas, grandes tormentas con relámpagos que pueden cubrir todo el planeta en cuestión de semanas, como la tormenta 2010/11. Otra característica notable es una gran tormenta eléctrica en el hemisferio sur de Saturno llamada Dragon Storm. La Tormenta del Dragón es lo suficientemente grande como para engullir el mayor de los continentes de la Tierra y produce rayos miles de veces más poderosos que las tormentas en la Tierra. Saturno también contiene uno de los vientos más altos del Sistema Solar, capaz de alcanzar 1.120 mph (1.800 km / h). En imágenes recientes de la nave espacial Cassini , el hemisferio norte de Saturno aparece de un azul brillante, similar aUrano , como se puede ver en la imagen de arriba. Este color azul no se puede observar actualmente desde la Tierra, porque los anillos de Saturno están bloqueando su hemisferio norte. Lo más probable es que el color se deba a la dispersión de Rayleigh .

Los astrónomos que utilizan imágenes infrarrojas han demostrado que Saturno tiene un vórtice polar cálido y es el único planeta conocido en el sistema solar.

En las imágenes de la Voyager se observó por primera vez un patrón de onda hexagonal persistente alrededor del vórtice del polo norte en la atmósfera a unos 78 ° N.  A diferencia del polo norte, las imágenes del HST de la región polar sur indican la presencia de una *corriente en chorro* , pero no un vórtice polar fuerte ni una *onda estacionaria hexagonal* .  Sin embargo, la NASA informó en noviembre de 2006 que la nave espacial Cassini observó una tormenta "similar a un huracán " encerrada en el polo sur que tenía una pared del ojo claramente definida . Esta observación es particularmente notable porque las nubes de la pared del ojo no se han visto en ningún otro planeta que no sea la Tierra (incluida la falla al observar una pared del ojo en la Gran Mancha Roja de Júpiter por la nave espacial Galileo).

Los lados rectos del hexágono polar norte tienen cada uno unos 13.800 kilómetros de largo. Toda la estructura gira con un período de 10h 39m 24s, el mismo período que el de las emisiones de radio del planeta, que se supone que es igual al período de rotación del interior de Saturno. La característica hexagonal no cambia de longitud como las otras nubes en la atmósfera visible.

El origen del patrón es un tema de mucha especulación. La mayoría de los astrónomos parecen favorecer algún tipo de patrón de ondas estacionarias en la atmósfera; pero el hexágono podría ser una nueva especie de aurora. La especulación más extrema dice que las emisiones de radio de Saturno emanan del hexágono (algo que podemos ver y que tiene el período de rotación correcto) en lugar del interior del planeta (algo que no podemos ver). Formas poligonales se han replicado en cubos giratorios de fluido a escalas de laboratorio.

## Comportamiento rotacional

Dado que Saturno no gira sobre su eje a una velocidad uniforme, se le han asignado múltiples períodos de rotación (como en el caso de Júpiter): el *Sistema I* tiene un período de 10 h 14 min 00 s (844,3 ° / d ) y abarca la región ecuatorial Zona, que se extiende desde el borde norte del Cinturón Ecuatorial Sur hasta el borde sur del Cinturón Ecuatorial Norte. A todas las demás latitudes de Saturno se les ha asignado un período de rotación de 10 h 39 min 24 s (810,76 ° / d), que es el *Sistema II* . *El Sistema III* , basado en las emisiones de radio del planeta, tiene un período de 10 h 39 min 22,4 s (810,8 ° / d); debido a que está muy cerca del Sistema II, lo ha reemplazado en gran medida.

Mientras se acercaba a Saturno en 2004, la nave espacial Cassini descubrió que el período de rotación de radio de Saturno había aumentado ligeramente, a aproximadamente 10 h 45 m 45 s (± 36 s).  Se desconoce la causa del cambio; sin embargo, se cree que se debe a un movimiento de la fuente de radio a una latitud diferente dentro de Saturno, con un período de rotación diferente, en lugar de un cambio real en la rotación de Saturno.

En marzo de 2007 se informó que la variación en los períodos de rotación medidos en realidad puede ser causada por la actividad del géiser en Encelado, la luna de Saturno. El vapor de agua emitido a la órbita de Saturno por esta actividad se carga y "pesa" el campo magnético de Saturno, ralentizando ligeramente su rotación en relación con la rotación del planeta mismo. Si es cierto, esto significa que no existe un método conocido actualmente para determinar la tasa de rotación real del núcleo de Saturno.

## Anillos planetarios

Saturno es probablemente mejor conocido por su sistema de anillos planetarios, lo que lo convierte en uno de los objetos visualmente más notables del sistema solar.

### Historia

Los anillos fueron observados por primera vez por Galileo Galilei en 1610 con su telescopio , pero no pudo identificarlos como tales. Le escribió al duque de Toscana que "El planeta Saturno no está solo, sino que está compuesto de tres, que casi se tocan y nunca se mueven ni cambian entre sí. Están dispuestos en una línea paralela al zodíaco , y el del medio (Saturno mismo) es aproximadamente tres veces el tamaño de los laterales [los bordes de los anillos] ". También describió a Saturno como teniendo "orejas". En 1612, el plano de los anillos se orientó directamente hacia la Tierra y los anillos parecieron desaparecer, y luego en 1613 reaparecieron de nuevo, confundiendo aún más a Galileo.

En 1655, Christiaan Huygens se convirtió en la primera persona en sugerir que Saturno estaba rodeado por un anillo. Utilizando un telescopio que era muy superior a los disponibles para Galileo, Huygens observó Saturno y escribió que "[Saturno] está rodeado por un anillo delgado y plano, que no se toca en ninguna parte, inclinado a la eclíptica".

En 1675, Giovanni Domenico Cassini determinó que el anillo de Saturno en realidad estaba compuesto por múltiples anillos más pequeños con espacios entre ellos; la mayor de estas lagunas se denominó más tarde División Cassini.

En 1859, James Clerk Maxwell demostró que los anillos no podían ser sólidos o se volverían inestables y se romperían. Propuso que los anillos debían estar compuestos por numerosas partículas pequeñas, todas en órbita independiente de Saturno.  La teoría de Maxwell demostró ser correcta en 1895 mediante estudios espectroscópicos de los anillos llevados a cabo por James Keeler del Observatorio Lick.

## Características físicas

Los anillos se pueden ver con un telescopio moderno bastante modesto o con buenos binoculares . Se extienden desde 6.630 km hasta 120.700 km por encima del ecuador de Saturno, tienen un espesor promedio de cerca de un kilómetro y están compuestos de roca de sílice , óxido de hierro y partículas de hielo que varían en tamaño desde motas de polvo hasta el tamaño de un automóvil pequeño. Hay dos teorías principales sobre el origen de los anillos de Saturno. Una teoría, propuesta originalmente por Édouard Roche en el siglo XIX, es que los anillos fueron una vez una luna de Saturno cuya órbita decayó hasta que se acercó lo suficiente como para ser destrozada por las fuerzas de las mareas (ver límite de Roche). Una variación de esta teoría es que la luna se desintegró después de ser golpeada por un gran cometa o asteroide . La segunda teoría es que los anillos nunca fueron parte de una luna, sino que son restos del material nebular original del que se formó Saturno. Esta teoría no es ampliamente aceptada hoy en día, ya que se cree que los anillos de Saturno son inestables durante períodos de millones de años y, por lo tanto, de origen relativamente reciente.

Mientras que los huecos más grandes en los anillos, como la División Cassini y la División Encke , se pueden ver desde la Tierra, las naves espaciales Voyager descubrieron que los anillos tenían una estructura intrincada de miles de huecos y rizos delgados. Se cree que esta estructura surge de la atracción gravitacional de las muchas lunas de Saturno de varias formas diferentes. Algunas lagunas se despejan con el paso de pequeñas lunas como Pan , muchas más de las cuales aún pueden descubrirse, y algunos rizos parecen mantenerse gracias a los efectos gravitacionales de pequeños satélites pastores como Prometeo y Pandora . Otras lagunas surgen de resonanciasentre el período orbital de las partículas en el espacio y el de una luna más masiva más alejada; Mimas mantiene la división Cassini de esta manera. Aún más estructura en los anillos en realidad consiste en ondas espirales generadas por las perturbaciones gravitacionales periódicas de las lunas.

Los datos de la sonda espacial Cassini indican que los anillos de Saturno poseen su propia atmósfera, independiente de la del propio planeta. La atmósfera está compuesta de gas oxígeno molecular (O 2 ) producido cuando la luz ultravioleta del Sol desintegra el hielo de agua en los anillos. Las reacciones químicas entre los fragmentos de moléculas de agua y la estimulación ultravioleta adicional crean y expulsan, entre otras cosas, O 2 . Según los modelos de esta atmósfera, H 2 también está presente. Las atmósferas de O 2 y H 2 son tan escasas que si toda la atmósfera se condensara de alguna manera en los anillos, sería del orden de un átomo de espesor.  Los anillos también tienen una atmósfera de OH (hidróxido) igualmente escasa. Al igual que el O 2 , esta atmósfera se produce por la desintegración de las moléculas de agua, aunque en este caso la desintegración se realiza mediante iones energéticos que bombardean las moléculas de agua expulsadas por la luna Encelado de Saturno . Esta atmósfera, a pesar de ser extremadamente escasa, fue detectada desde la Tierra por el Telescopio Espacial Hubble.

Saturno muestra patrones complejos en su brillo. La mayor parte de la variabilidad se debe al aspecto cambiante de los anillos, y esto pasa por dos ciclos en cada órbita. Sin embargo, a esto se le superpone la variabilidad debido a la excentricidad de la órbita del planeta que hace que el planeta muestre oposiciones más brillantes en el hemisferio norte que en el sur (Henshaw, C., 2003).

En 1980, la Voyager hice un sobrevuelo de Saturno que mostró que el anillo F estaba compuesto por tres anillos estrechos que parecían estar trenzados en una estructura compleja; ahora se sabe que los dos anillos exteriores consisten en protuberancias, torceduras y bultos que dan la ilusión de trenzado, con el tercer anillo menos brillante dentro de ellos.

### Tormentas

Actualmente hay dos tormentas en Saturno, apodada la Tormenta del Dragón y la Gran Mancha Blanca .

### Radios de los anillos

Hasta 1980, la estructura de los anillos de Saturno se explicaba exclusivamente como la acción de fuerzas gravitacionales . La nave espacial Voyager encontró características radiales en el anillo B, llamadas *radios* , que no pudieron explicarse de esta manera, ya que su persistencia y rotación alrededor de los anillos no eran consistentes con la mecánica orbital . Los radios aparecen oscuros contra el lado iluminado de los anillos, y claros cuando se ven contra el lado no iluminado. Se supone que están conectados a interacciones electromagnéticas , ya que giran casi sincrónicamente con la magnetosfera de Saturno. Sin embargo, aún se desconoce el mecanismo preciso que genera los radios.

Veinticinco años después, Cassini volvió a observar los radios. Parecen ser un fenómeno estacional, desapareciendo en pleno invierno / pleno verano de Saturno y reapareciendo a medida que Saturno se acerca al equinoccio. Los radios no eran visibles cuando Cassini llegó a Saturno a principios de 2004. Algunos científicos especularon que los rayos no serían visibles nuevamente hasta 2007, basándose en modelos que intentan describir la formación de los radios. Sin embargo, el equipo de imágenes de Cassini siguió buscando radios en las imágenes de los anillos, y los radios reaparecieron en las imágenes tomadas el 5 de septiembre de 2005.

## Satélites naturales

Saturno tiene una gran cantidad de lunas. La cifra exacta es incierta, ya que los trozos de hielo que orbitan en los anillos de Saturno son técnicamente lunas, y es difícil distinguir entre una gran partícula de anillo y una pequeña luna. A partir de 2007, se han identificado un total de 57 lunas individuales, más 3 lunas no confirmadas que podrían ser pequeñas acumulaciones de polvo en los anillos. Muchas de las lunas son muy pequeñas: de 57, 31 tienen menos de 10 km de diámetro y otras 13 menos de 50 km.  Solo siete de ellos son lo suficientemente masivos como para colapsar en esferoides bajo su propia gravitación. Estos se comparan con la luna de la Tierra en la siguiente tabla. La luna más notable de Saturno es Titán, la única luna del sistema solar que tiene una atmósfera densa.

Tradicionalmente, la mayoría de las otras lunas de Saturno llevan el nombre de los titanes reales de la mitología griega. Esto comenzó porque John Herschel, hijo de William Herschel, descubridor de Mimas y Encelado, sugirió hacerlo en su publicación de 1847 *Resultados de las observaciones astronómicas realizadas en el Cabo de Buena Esperanza*, porque eran las hermanas y hermanos de Cronos (el Saturno griego).

## Exploración de Saturno

### Sobrevuelo del Pioneer 11

Saturno fue visitado por primera vez por Pioneer 11 en septiembre de 1979. Voló a 20.000 km de las cimas de las nubes del planeta. Se adquirieron imágenes de baja resolución del planeta y algunas de sus lunas; la resolución de las imágenes no fue lo suficientemente buena para discernir las características de la superficie. La nave espacial también estudió los anillos; entre los descubrimientos se encuentran el delgado anillo F y el hecho de que los huecos oscuros en los anillos son brillantes cuando se miran hacia el Sol, o en otras palabras, no están vacíos de material. Pioneer 11 también midió la temperatura de Titán.

### Sobrevuelos de la Voyager

En noviembre de 1980, la sonda Voyager 1 visitó el sistema de Saturno. Envió las primeras imágenes de alta resolución del planeta, anillos y satélites. Se vieron por primera vez las características de la superficie de varias lunas. La Voyager 1 realizó un sobrevuelo cercano de Titán, aumentando en gran medida nuestro conocimiento de la atmósfera de la luna. Sin embargo, también demostró que la atmósfera de Titán es impenetrable en longitudes de onda visibles, por lo que no se vieron detalles de la superficie. El sobrevuelo también cambió la trayectoria de la nave espacial fuera del plano del sistema solar.

Casi un año después, en agosto de 1981, la Voyager 2 continuó el estudio del sistema de Saturno. Se adquirieron más imágenes de cerca de las lunas de Saturno, así como evidencia de cambios en la atmósfera y los anillos. Desafortunadamente, durante el sobrevuelo, la plataforma de la cámara giratoria de la sonda se atascó durante un par de días y se perdieron algunas imágenes planificadas. La gravedad de Saturno se utilizó para dirigir la trayectoria de la nave espacial hacia Urano .

Las sondas descubrieron y confirmaron varios satélites nuevos orbitando cerca o dentro de los anillos del planeta. También descubrieron las pequeñas brechas de Maxwell y Keeler .

### Orbitador Cassini

El 1 de julio de 2004 , la nave espacial Cassini-Huygens realizó la maniobra SOI (Inserción de la órbita de Saturno) y entró en órbita alrededor de Saturno. Antes del SOI, Cassini ya había estudiado ampliamente el sistema. En junio de 2004, había realizado un sobrevuelo cercano de Phoebe , enviando imágenes y datos de alta resolución.

El orbitador completó dos sobrevuelos en Titán antes de lanzar la sonda Huygens el 25 de diciembre de 2004 . Huygens descendió a la superficie de Titán el 14 de enero de 2005, enviando una avalancha de datos durante el descenso atmosférico y después del aterrizaje. Durante 2005, Cassini realizó múltiples sobrevuelos de Titán y satélites helados.

El 10 de marzo de 2006, la NASA informó que la sonda Cassini encontró evidencia de depósitos de agua líquida que hacen erupción en géiseres en Encelado, la luna de Saturno.

El 20 de septiembre de 2006 , una fotografía de la sonda Cassini reveló un anillo planetario no descubierto anteriormente, fuera de los anillos principales más brillantes de Saturno y dentro de los anillos G y E.

En julio de 2006, Cassini vio la primera prueba de lagos de hidrocarburos cerca del polo norte de Titán, que se confirmó en enero de 2007. En marzo de 2007, imágenes adicionales cerca del polo norte de Titán descubrieron "mares" de hidrocarburos, el mayor de los cuales tiene casi el tamaño de la Mar Caspio .

A partir de 2006, la sonda ha descubierto y confirmado 4 nuevos satélites. Su misión principal finalizará en 2008, cuando se espera que la nave haya completado 74 órbitas alrededor del planeta.

## Mejor visualización de Saturno

Saturno se conoce desde tiempos prehistóricos. Es el más distante de los cinco planetas fácilmente visibles a simple vista, los otros cuatro son Mercurio , Venus , Marte y Júpiter ( Urano es visible a simple vista en cielos muy oscuros), y fue el último planeta conocido en los primeros tiempos. astrónomos hasta que se descubrió Urano en 1781 . Saturno aparece a simple vista en el cielo nocturno como una estrella brillante y amarillenta que varía generalmente entre magnitud +1 y 0 y tarda aproximadamente 29 años y medio en hacer un circuito completo de la eclíptica contra las constelaciones de fondo del zodíaco.. Se requiere ayuda óptica (binoculares grandes o un telescopio) que aumente al menos 20X para resolver claramente los anillos de Saturno para la mayoría de las personas.

Si bien es un objetivo gratificante para la observación durante la mayor parte del tiempo que es visible en el cielo, Saturno y sus anillos se ven mejor cuando el planeta está en oposición o cerca de ella (la configuración de un planeta cuando está en un alargamiento de 180 ° y así aparece frente al Sol en el cielo). En la oposición el 13 de enero de 2005 , Saturno apareció en su punto más brillante hasta 2031, principalmente debido a una orientación favorable de los anillos en relación con la Tierra.

## Saturno en varias culturas

En la astrología hindú, hay nueve planetas, conocidos como Navagrahas . Saturno es conocido como "Sani" o " Shani ", el Juez entre todos los planetas, y determina a cada uno según sus propias acciones realizadas, malas o buenas.

Las culturas china y japonesa designan al planeta Saturno como la *estrella de* la *tierra* (土星). Esto se basa en los Cinco Elementos que se utilizaron tradicionalmente para clasificar los elementos naturales.

En hebreo , Saturno se llama 'Shabbathai'. Su ángel es Cassiel . Su Inteligencia, o espíritu benéfico, es Agiel (layga), y su espíritu (aspecto más oscuro) es Zazel (lzaz). Ver: Cabalá .

En turco otomano y en malayo , su nombre es 'Zuhal', derivado del árabe زحل.

Saturno también fue llamado Φαίνων, *Phainon* (" *brillante* ") por los griegos.

 También vea objetos astronómicos y la lista de objetos astronómicos del sistema solar, ordenado por radio o por masa.