Titán se aleja de Saturno mucho más rápido de lo que se creía. El hallazgo, publicado en un nuevo estudio, resulta muy interesante porque permite entender mejor lo activo que es el entorno del segundo planeta más grande del Sistema Solar. Pero, ¿qué provoca ese alejamiento acelerado?
Titán se aleja de Saturno más rápido que la Luna de la Tierra
Titán es un satélite de lo más intrigante. Es el más grande de cuantos orbitan a Saturno, tiene una densa atmósfera (es el único satélite que tiene una) y tiene océanos y ríos de hidrocarburos en su superficie. Es el único lugar, al margen de la Tierra, donde podemos encontrar un ciclo hidrológico, salvo que con el metano como protagonista, en lugar de agua. Pero además, Titán tiene una fina corteza de agua congelada y, debajo, quizá oculte un océano de agua. Podría tener las condiciones necesarias para albergar vida, pese a su distancia al Sol.
A lo largo de las últimas décadas, Titán ha sido objeto de muchos estudios. A través de diferentes mediciones, se ha observado que su órbita se está expandiendo unas 100 veces más rápido de lo que se esperaba. Es decir, se aleja de Saturno, al igual que sucede con la Luna alrededor de la Tierra. Se cree que Titán debió formarse muy cerca de Saturno y, con el paso del tiempo, a lo largo de los 4500 millones de años de historia del Sistema Solar, terminó desplazándose a la órbita que ocupa en la actualidad, a 1,2 millones de kilómetros.
Estos hallazgos se detallan en un nuevo estudio, en el que se analiza las observaciones que se habían llevado a cabo hasta ahora. En él, los investigadores explican que, hasta ahora, siempre se había predicho que satélites como Titán, o Calisto,se formaron a una distancia muy similar a la que están en la actualidad, respecto a sus planetas. Sin embargo, estas observaciones indican que el sistema de satélites de Saturno, y quizá también sus anillos, se hayan formado y evolucionado de una forma mucho más activa y agitada de lo que podría parecer.
¿Por qué sucede este fenómeno?
Para entender por qué Titán se aleja de Saturno, basta con observar el mismo fenómeno en nuestro planeta. La gravedad de la Luna tiene un pequeño efecto en la Tierra, a lo largo de su órbita. Eso produce las mareas, los constantes tirones provocados por el satélite, que muestran su efecto de forma muy visible en el comportamiento de los océanos. Los procesos de fricción, en el interior de la Tierra, provocan que parte de esa energía se convierta en calor, distorsionando el campo gravitacional de la Tierra, y empujando a la Luna hacia delante en su órbita.
Esto provoca, en consecuencia, que la Luna gane energía y, poco a poco, se mueva a una órbita más lejana. Lo hace a un ritmo de 3,8 centímetros al año. Es un proceso muy gradual, que no provocará que nuestro satélite vaya a escapar de la órbita de la Tierra. Por un lado, porque mucho antes de que eso pudiese suceder, el Sol se convertirá en gigante roja, en unos 4500 millones de años, y podría destruir a la Tierra y la Luna. Por otro lado, porque incluso si no fuese así, llegaría un momento en el que el efecto desaparecería por la distancia.
Pero, en cualquier caso, Titán tiene un efecto muy similar en Saturno. Sin embargo, el proceso de fricción en el interior del planeta es más débil, o eso se creía, por su composición gaseosa. En las teorías habituales, se predice que, por la distancia a la que se encuentra Titán, debería alejarse a un ritmo de 0,1 centímetros al año. Pero las observaciones contradicen esa predicción y muestran que es mucho mayor. Además, se han empleado dos técnicas diferentes, obteniendo en ambos casos la misma cifra, por lo que parece fiable.
Cómo comprobar que Titán se aleja más rápido
Dos equipos de investigadores han utilizado técnicas diferentes para medir la órbita de Titán a lo largo de 10 años. Por un lado, usando la astrometría, obteniendo mediciones muy precisas de la posición del satélite en relación a las estrellas observadas en las imágenes de la sonda Cassini. Por otro lado, con la radiometría, que midió la velocidad de la sonda al verse afectada por la influencia gravitacional de Titán. En ambos casos, a pesar de ser dos técnicas diferentes, se obtuvieron resultados que mostraban el mismo comportamiento.
Además, encajan con una teoría propuesta en 2016 por Jim Fuller, uno de los investigadores que también ha participado en este nuevo estudio. En aquel, predecía que la migración de Titán debería ser mucho más rápido de lo estimado. Sugería que Titán interactúa gravitacionalmente con Saturno con una frecuencia muy concreta, que hace que el planeta oscile notablemente. Es un proceso denominado acoplamiento de resonancia (resonance locking en inglés). La oscilación de Saturno debería disipar mucha energía, provocando el efecto observado.
Titán, a causa del proceso, migraría más rápido de lo esperado. De hecho, lo hace a una velocidad de 11 centímetros por año, 100 veces superior a lo esperado. Esa teoría del acoplamiento de resonancia, según explica el propio Jim Fuller, debería poder aplicarse a muchos otros sistemas astrofísicos, como sistemas binarios o exoplanetas. En cualquier caso, permite entender mejor cómo se comporta la órbita de Titán y sirve para ver que la órbita de un satélite alrededor de un planeta, en realidad, es cualquier cosa menos simple…
Estudio
El estudio es V. Lainey, J. Fuller, L. Gómez Casajus et al.; «Resonance locking in giant planets indicated by the rapid orbital expansion of Titan». Publicado en la revista Nature Astronomy el 8 de junio de 2020. Puede ser consultado en este enlace.
Referencias: Phys
