Saturno ( Astronomía) CIENCIA

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Ciencia

Sexto planeta en orden de distancia al Sol y segundo en tamaño, siguiendo a Júpiter en ambas cuestiones. Se puede observar a simple vista como una estrella de primera magnitud, salvo en épocas próximas a su conjunción con el Sol.

Lo más característico de este planeta, y que lo distingue de los restantes, es el gran anillo que lo rodea (Huygens, 1665); pero si nos limitamos por ahora al planeta, éste se presenta como un disco elíptico, surcado por bandas paralelas al ecuador, que resultan menos pronunciadas y más anchas que las de Júpiter (v.). Por otra parte, la observación de algunos detalles temporales de su superficie ha permitido comprobar que el periodo de rotación varía con la latitud y es de unas 10 h. 14 min. sobre el ecuador, en tanto que alcanza a 10 h. 38 min. en latitudes medias. Dollfus ha estudiado en 1963 un conjunto de observaciones, obteniendo un periodo de 10 h. 39,9 min. a 57° de lat. La inclinación del eje de rotación sobre el plano de la órbita es de 63° 15,3’, o lo que es igual 26° 44,7’ de inclinación del plano del ecuador al orbital, lo que permite observar el anillo con diversas inclinaciones.

S. posee 10 satélites conocidos: Mimas, Encelado, Thetis, Dione, Rhea, Titán, Hiperion, lapeto, Febe y Janus. Las principales características de estos satélites son descritas con algún detalle en la, salvo en el caso de Janus, descubierto por Dollfus en diciembre de 1966, cuyos elementos provisionales son: magnitud aparente=14 mag., diámetro=350 Km., semieje mayor de la órbita= 160.000 Km., periodo de revolución= 0,749 días.

Órbita. S. describe su órbita en 29 años y 167,22 días, con una velocidad media de unos 9,5 Km/seg. Contando el tiempo (v.) t en siglos julianos de 36.525 días, a partir de 1900 (enero 0 a 12 h. TE.; v. TIEMPO I), los elementos orbitales de S., con sus variaciones seculares hasta el segundo orden, son los indicados en el cuadro superior.

Masa, forma y dimensiones. El valor adoptado por las Efemérides para la masa de S. es M=1/3.501 de la masa solar, y fue obtenido por Bessel (1833) a partir de la órbita de Titán. Determinaciones posteriores, basadas en el movimiento de sus satélites o las perturbaciones causadas sobre Júpiter, arrojan los siguientes resultados: Hill (1895), M-1=3.502±0,53; Herz (1953), M-1=3.497±0,27; Jeffreys (1954), M-1=3.494,8±1,3. El valor adoptado aquí, M-1=3.499,7, fue obtenido por Clemente (1960), y parece eliminar las discrepancias existentes entre la teoría y las observaciones en longitud. Comparada con la masa terrestre, resulta que la masa de S. es 95,14 veces superior.

El diámetro ecuatorial aparente de S. varía entre 15,5" y 20,6", según su distancia a la Tierra, y a 9,54 UA de distancia su diámetro ecuatorial aparente es de unos 17,47". Tomados a la UA de distancia, los semidiámetros ecuatorial y polar (Struve) son de 83,33" y 74,57", respectivamente. De aquí se deduce un achatamiento a=1/10,5, mientras el valor obtenido por consideraciones dinámicas es de 1/10,2. Con estos datos, se obtienen fácilmente las dimensiones del planeta y otros datos:

Radio ecuatorial60.450 Km.

" polar54.100 "

" medio58.330 "

" medio (Tierra= 1)9,15

Volumen (Tierra =1)764

Densidad (Tierra =1)0,125

Densidad (Agua=1)0,69

Gravedad en la superficie0,90 g

" " " " cm/segz 877

Velocidad de escape, Km/seg35,4

Fotometría y polarización. El brillo de S. no parece presentar variaciones de largo periodo y, a pesar de las dificultades que origina la presencia del anillo, tampoco ofrece variaciones apreciables con la rotación del planeta. Sus principales cambios de magnitud son debidos a la posición del anillo, para el cual Müller ha deducido la fórmula empíricaAm =2,60 sen B-1,25 senz B,donde B representa la latitud del centro del disco con respecto al plano ecuatorial del planeta. Un conjunto de observaciones de brillo del planeta, reducidas al sistema V (x=5.540 A) y a la UA de distancia del Sol y la Tierra, dan como promedio m?o=-8,88 (Harris, 1961), en tanto que la magnitud para la oposición media es de x-0,67 magnitudes.

Por otra parte, teniendo en cuenta la variación de magnitud con el ángulo de fase a (Danjon, 1959), que nuncasupera los 60, se puede escribir la fórmula para la magnitud visual m?m?=-8,88+51og RD+1,7(x°/100°)+2,6 sen B-1,25 sen2B donde R y D representan las distancias desde el planeta al Sol y a la Tierra, respectivamente.

El disco de S. presenta una polarización muy uniforme, compatible con la hipótesis de un gas transparente visto sobre un fondo oscuro. Las regiones polares presentan una polarización análoga a las de Júpiter, aunque con mayores fluctuaciones, lo que revela la interposición de algunos velos, que aumentan la opacidad de la atmósfera. La polarización de los dos principales anillos es diferente para cada uno, aunque son necesarias nuevas observaciones para poder explicar todos los hechos observados.

Albedo y temperaturas. El albedo (v. PLANETAS) de S. es similar al de Júpiter, lo que revela una atmósfera bastante densa. El albedo visual, dado por Harris (1961), es A?=0,76, con los factores p=0,461 (albedo geométrico) y q=1,65 (integral de fase). El albedo integral de Bond es A=0,45. Las temperaturas (v.) teóricas que resultan para el planeta son, según esto, T=770 K, T1,=920 K y T,= 109° K (v. PLANETAS). Sin embargo, las medidas radiométricas indican una temperatura subsolar T,= 1250 K (Pettit, 1961), mientras algunas medidas radioeléctricas dan 1960 K (Drake, 1962) en a=10 cm., 1400 K (Rose, 1963) en 9,4 cm., etc., lo que parece señalar la existencia de radiaciones de origen no térmico.

Atmósfera. Los componentes identificados en la atmósfera de S. son el metano (CH4), con una altura total equivalente a 35.000 cm. (a temperatura y presión normales) y el amoniaco (NH3) con una de unos 200 cm. Otros componentes, no identificados, pero cuya presencia se sospecha, son: Hz, He, NZ, Ne. En conjunto, la atmósfera de S. es muy similar a la de Júpiter, si bien su actividad es mucho menos acusada.

Anillos. El anillo o sistema de anillos de S. suele dividirse en otros tres bien diferenciados, que se designan con las letras A, B, C, y cuyas dimensiones aproximadas se consignan a continuación:Anillo A, diámetro exterior, 272.000 Km. "" interior, 240.000 " Anillo B,exterior, 232.000 """ interior, 178.000 "Anillo C,"interior, 139.000 "Los anillos A y B están separados por una franja oscura (división de Cassini), que, en cambio, resulta casi inapreciable entre los anillos B y C.

Estos anillos, según ha podido comprobarse por observaciones espectroscópicas de velocidad radial, observaciones polarimétricas, e incluso por consideraciones teóricas de Mecánica celeste, están compuestos por partículas separadas, que se mueven en órbitas estables alrededor del planeta, según su plano ecuatorial. El anillo B es el más brillante de los tres, siguiéndole el A, de brillo moderado, más débil en la parte exterior (división de Encke), y finalmente el C, que aparece como una franja oscura, semitransparente, llamada trape (crespón, gasa) en los países de habla inglesa. Según la posición del planeta, el anillo puede observarse con distintas inclinaciones, dando lugar a elipses de mayor o menor excentricidad. Cuando el plano del ecuador de S. forma un ángulo nulo con la dirección visual, el anillo es observado como una franja rectilínea, comprobándose perfectamente su pequeño espesor. Su origen se explica de manera similar a la dei anillo de los asteroides (v.), suponiendo que un conjunto de satélites de S., por sucesivas colisiones, se ha ido disgregando en partículas cada vez más pequeñas.

V. t.: COORDENADAS ASTRONÓMICAS; PLANETAS; RADIACIONES; SATÉLITES.

R. CID PALACIOS.

BIBL.: A. F. ALEXANDER, The Planet Saturn, Londres 1962; G. P. KUIPER y B. M. MIDDLEHURST, Planets and Satellltes, Chicago 1961.