viernes, 17 de marzo de 2017

¿Por qué la luna Pan tiene forma de platillo volante?

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
El pasado 7 de marzo, la sonda Cassini tomó imágenes de la luna Pan de Saturno, en un sobrevuelo a 24.572 kilómetros del pequeño cuerpo. Las fotografías llamaron enseguida la atención por la inusual forma de Pan.

Estas son las imágenes más cercanas tomadas hasta la fecha de esta enigmática luna con forma de platillo volante. Esta extraña morfología provoca que nos planteemos su origen.

Acercamiento de la división Encke. El anillo central es coincidente con la órbita de Pan. Crédito: Wikipedia
Pan, de 34,4 × 31,4 × 20,8 kilómetros, se encuentra en el centro de la división Encke, de unos 300 kilómetros de ancho, situada en el anillo A de Saturno. La división se extiende desde una distancia de 133.580 kilómetros del centro del planeta y contiene un anillo que es coincidente con la órbita de Pan, indicando que la luna mantiene las partículas en órbita de herradura.  


Mirando las imágenes podemos ver una luna que presenta pequeños cráteres y numerosas fracturas. Asombrosamente, también se ven pequeños cráteres en el "disco" de la luna. Todavía no se conoce exactamente cómo se pudo formar el disco pero los científicos creen que estas partículas fueron acretadas antes de que la luna limpiara por completo su órbita dentro del anillo. ¿Cómo?

Gráfico de las líneas equipotenciales de un sistema de dos cuerpos en equilibrio gravitatorio inercial. Las esferas de Hill son las regiones circulares que rodean las dos masas principales.Crédito: Wikipedia
Como resultado de la órbita (casi) circular de Pan, las partículas del anillo alcanzan la superficie de Pan con velocidades relativas bajas. Por lo tanto, la mecánica celeste clásica nos dice que las partículas deben pasar a través de los puntos Lagrange L1 o L2 de Pan (las puertas para entrar en la esfera Hill de la luna, la esfera de influencia gravitacional de un cuerpo celeste sometido a la gravedad de otro cuerpo de más masa alrededor del cual orbita). Las partículas internas fluyen a través del punto L1 (frente al punto sub-Saturno), y las partículas externas fluyen a través del punto L2 (frente al punto anti-Saturno). Una vez que una partícula penetra en la esfera de Hill de Pan, no tiene espacio para moverse porque el satélite llena casi todo el espacio dentro de la esfera Hill. Como resultado, la partícula cae a la superficie de Pan casi inmediatamente después de pasar por el punto de Lagrange. Esto explica la segregación entre los dos hemisferios, así como la observación de la cresta ecuatorial que rodea a ambos hemisferios: Pan acumula material procedente de ambos lados de su órbita.

Fuente: Sciencemag


Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute


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