Newswise — Un estudiante de doctorado de la Universidad de Lancaster midió la profundidad óptica de los anillos de Saturno utilizando un nuevo método basado en la cantidad de luz solar que incide sobre la nave espacial Cassini mientras estaba a la sombra de los anillos.
La profundidad óptica está vinculada a la transparencia de un objeto y muestra qué tan lejos puede viajar la luz a través de ese objeto antes de ser absorbida o dispersada.
La investigación, dirigida por la Universidad de Lancaster en colaboración con el Instituto Sueco de Física Espacial, se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
La sonda Cassini de la NASA y ESA fue lanzada en 1997 y llegó a Saturno en 2004, llevando a cabo el estudio más extenso del planeta y sus lunas hasta la fecha. La misión finalizó en 2017, cuando Cassini se sumergió en la atmósfera de Saturno, tras sumergirse 22 veces entre el planeta y sus anillos.
George, estudiante de doctorado de la Universidad de Lancaster, en la magnetosfera de Saturno.
Para su estudio, se centraron en los eclipses solares de la nave: períodos en los que Cassini estaba a la sombra de Saturno o de los anillos principales. Durante cada eclipse, la sonda Langmuir registró cambios dramáticos en los datos.
George dijo: “Debido a que la sonda es metálica, siempre que es iluminada por el sol, la luz solar puede proporcionar suficiente energía para que la sonda libere electrones. Este es el efecto fotoeléctrico y los electrones liberados se denominan «fotoelectrones». Sin embargo, pueden crear problemas ya que tienen las mismas propiedades que los electrones en el plasma frío alrededor de Saturno y no hay una manera fácil de separarlos”.
“Centrándonos en las variaciones de los datos, nos dimos cuenta de que estaban relacionadas con la cantidad de luz solar que dejaría pasar cada anillo. Finalmente, utilizando las propiedades del material con el que se fabricó la sonda Langmuir y el brillo del Sol en las proximidades de Saturno, pudimos calcular el cambio en el número de fotoelectrones de cada anillo y calcular la profundidad óptica de los anillos de Saturno. .
“¡Este fue un resultado nuevo y emocionante! Utilizamos un instrumento que se utiliza principalmente para mediciones de plasma para medir una característica planetaria, que es un uso único de la sonda Langmuir, y nuestros resultados coincidieron con estudios que utilizaron imágenes de alta resolución para medir la transparencia de los anillos”.
Se espera que los anillos principales, que se extienden hasta 140.000 km desde el planeta pero tienen un espesor máximo de sólo 1 km, desaparezcan de la vista de la Tierra en 2025. Para ese año, los anillos estarán inclinados hacia un lado hacia la Tierra, haciéndolo casi imposible verlos. Se inclinarán hacia la Tierra durante la siguiente fase de la órbita de 29 años de Saturno y seguirán volviéndose más visibles y brillantes hasta 2032.
El profesor Mike Edmunds, presidente de la Royal Astronomical Society, añadió: «Siempre es bueno ver a un estudiante de posgrado involucrado en el uso de instrumentos de sondas espaciales de una manera inusual e inventiva. Una innovación de este tipo es exactamente lo que se necesita en la investigación astronómica, y una enfoque que muchos exalumnos que trabajan en diversas carreras están aplicando para ayudar a resolver los problemas del mundo».
