Cassini 1997-2017

2017/09/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

“Dicir que foi a misión máis exitosa da exploración espacial quizais demasiado, pero una das máis exitosas”, afirma Agustín Sánchez Lavega, director do Grupo de Ciencias Planetarias da UPV. “Cassini leva vinte anos traballando, Huygens foi capaz de baixar ao Titane, a aterraxe máis afastada de todos os tempos e todo o que está a demostrar sobre o sistema de Saturno é terrible. Sen dúbida, foi todo un éxito”.

Sánchez Lavega lembra que tiñan grandes expectativas cando lanzaron Cassini-Huygens en 1997. “Tiñamos moita expectación, por exemplo co Titane. De feito, Voyager demostrou que a cubría cunha bruma laranxa compacta e que podía haber moitas cousas baixo ela. Tamén se esperaban grandes cousas do que Cassini ía facer en Saturno, e creo que se cumpriron todas as expectativas”.

Uno dos momentos máis emocionantes foi o momento no que Cassini liberou a Huygens e este aterrou en Titán en xaneiro de 2005. Sánchez Lavega lémbrao ben. Naquela época era membro da Comisión Asesora paira a Exploración do Sistema Solar da ESA, que estaba reunida en París. “Informáronnos de que Huygens aterrou en Titán e mostráronnos o vídeo realizado coas imaxes tomadas no descenso. Vimos como atravesaba a bruma, ao principio non se vía nada e de súpeto comezamos a ver esas paisaxes. Parecían imaxes tomadas dos avións durante a primeira guerra mundial. Baixando e baixando, e ao final vimos o flash da luz da lámpada cando tocou o chan. Toda a comisión saltando. Aquela reunión de París foi realmente memorable”.

Cassini-Huygens foi una misión conxunta das axencias espaciais de EEUU, Europa e Italia (NASA, ESA e ASI). Paira chegar a Saturno, pasou dúas veces xunto a Venus paira aproveitar a súa axuda gravitatoria, una vez na Terra e outra en Júpiter. Cando se achegaba a Saturno descubriu os seus dúas novas lúas, Metone e Palene. A recta final colleuna noutra lúa de Saturno, Feben. E entrou na órbita de Saturno o 4 de xullo de 2004. “A viaxe non era fácil e moito menos entrar na órbita de Saturno”, explica Sánchez Lavega. “Tamén é destacable o periplo de todas as órbitas especiais posteriores, incluídas as últimas en elaboración. Foi una marabilla astrodinámica”.

E tecnoloxicamente o mesmo. “Ten en conta que se trata de equipos dos anos 90. Todas as ferramentas funcionaron perfectamente e paira analizar todos os datos que se obtiveron, non hai moitos anos, necesitarase unha chea de datos. Paira moito. Por tanto, a misión foi realmente frutífera”.

Saturno cerca

Nunca estivo tan preto de Saturno e desde o principio empezou a enviar imaxes espectaculares. Así continuou durante 13 anos virando ao redor de Saturno e as súas lúas, ofrecendo espectaculares imaxes e descubrindo sorprendentes achados.

Saturno viu raios, tormentas xigantes e correntes exóticas. Cassini tamén demostrou que o hexágono do Polo norte descuberto na misión Voyager en 1980 seguía alí, e permitiu analizalo de cerca. É una corrente en forma de hexágono, pero ninguén sabe por que ten esa forma. “É un dos grandes misterios de Saturno”, afirma Sánchez Lavega. “Neste xigante gaseoso [Saturno é 700 veces maior que a Terra] vimos estruturas meteorolóxicas diferentes ás do resto do sistema solar: o hexágono, os terribles remolinos polares, os fortes ventos do ecuador e a tormenta xigante de 2010”.

Todos eles foron investigados directamente polo equipo de Sánchez Lavega. Por exemplo, estudáronse unhas tormentas ecuatoriais paira estudar os ventos do ecuador. “No ecuador hai ventos incribles de 1.800 km/h. Na Terra, os furacáns máis fortes adoitan alcanzar os 300 km/h, pensa”. E paira Sánchez Lavega foi especialmente importante o estudo da tormenta xigante de 2010, publicado na portada da revista Nature. Cada 28-30 anos prodúcese en Saturno una tormenta xigante coñecida como a Gran Mancha Branca. Esta última, con todo, chegou nove anos antes do esperado en 2010. “Tivemos a sorte de explotar a tormenta mentres Cassini estaba en Saturno. A tormenta deu a volta a todo o planeta”.

Hai que ter en conta que Cassini estivo alí case a metade do ano de Saturno. De feito, o ano de Saturno dura aproximadamente 29 anos. E alí tamén hai catro estacións, cada una delas duns 7 anos. Cassini chegou no inverno e estivo até principios do verán. “Isto é importante porque permite investigar os cambios que se producen coas estacións”, explica Sánchez Lavega.

Aneis e lúas

Tamén coñecemos moito mellor os aneis tan característicos de Saturno grazas a Cassini. “Habemos visto que se trata dun sistema vivo, con interaccións entre lúas e aneis”, explica Sánchez Lavega. Por exemplo, Cassini mostrou que o anel E está formado polo xeo de auga que salgue da lúa. Outras lúas rouban o material dos aneis ou producen ondas nos aneis.

A equinoculación de Saturno foi un momento importante, xa que o Sol toca xusto ao bordo dos aneis. Cassini sorprendeu entón que algunhas das partículas que forman os aneis eran tan grandes como as montañas. Outras partículas son de tamaño residual.

Grazas a Cassini e Huygens tamén coñecemos as peculiaridades de Titán. Titán é a lúa máis grande de Saturno, do tamaño aproximado de Mercurio. Cassini e Huygens mostraron que tras esta bruma laranxa hai unha paisaxe moi parecida ao da Terra. Hai dunas, lagos, ríos e choiva. Considérase que as dunas son de xeo de auga recuberta de hidrocarburos, mentres que os lagos, ríos e choiva son de metano. “É excepcional, o único caso que coñecemos xunto coa Terra é o de depósitos líquidos en superficie”, precisou Sánchez Lavega.

Ademais, algunhas medicións realizadas por Cassini e Huygens suxiren que baixo a superficie pode haber un océano líquido formado por auga e amoníaco. “Na superficie parece haber volcáns de xeo. E capas de bruma orgánica. A súa química orgánica é excepcional. A pesar de que é un mundo moi frío, ten una química moi rica, mesmo desde o punto de vista prebiótico”, engadiu Sánchez Lavega.

E se Titán é xenial, non é menos Entzelado. “Foi un gran descubrimento”, segundo Sánchez Lavega. O que mediu alí o magnetómetro de Cassini espertou a atención dos investigadores: Algo de Encielado opúñase ao campo magnético de Saturno. Isto significaba que quizá Entzelado emitía gases. Viron claramente a necesidade de investigar de cerca esta pequena lúa.

En total foi 23 veces ao redor de Cassini Entzelador-Encielado. É una lúa pequena, duns 500 quilómetros de diámetro, pero sorprendeu moito. A primeira sorpresa foi ver que ten una superficie moi nova e complexa. E enseguida veu a segunda, una néboa de vapor de auga no Polo sur. Viron que desde as gretas superficiais arroxa ao espazo vapor de auga e xeo a través duns geiseres. Parte deste xeo que se expulsa constitúe o anel E de Saturno e o resto cae á superficie de Entzeladoren. De feito, Entzelado está totalmente cuberto de xeo, o que lle converte no corpo máis brillante do sistema solar. Pois Cassini demostrou que ese xeo vén desde o interior da lúa.

De feito, diversas medicións suxeriron que Entzelado ten un mar de auga salgada baixo a superficie. E a auga dese mar é a que salgue dos geisers do Polo sur. Cassini puido analizar directamente o material que se extrae dos geisers e descubriu, ademais do vapor de auga e o xeo, a materia orgánica, nunha densidade moito maior da esperada. E parece que xunto a este mar poden existir fontes hidrotermales. “É emocionante que este pequeno teña una actividade interna e un océano con posibilidades astrobiológicas”. E é que a vida ten todos os compoñentes que cre que necesita: auga líquida, calor e alimentos.

Gran final

Tras 20 anos, Cassini esgotou o seu combustible. Quedaba o suficiente paira a última aventura. “Agora estamos a esperar todo o que veña de The Grand Finale”, afirma Sánchez Lavega.

O 26 de abril pasou por primeira vez entre Saturno e os aneis. Non sabían si podían existir ou non partículas que puidesen danar a sonda entre os aneis e os planetas, e polo si ou polo non a antena principal partiu como escudo. Ao comprobar que non había perigo redirixiu a antena cara á Terra paira seguir enviando información. Desde entón estase formando una órbita aproximadamente á semana. Faraos vinte e sete, antes da súa desaparición o 15 de setembro.

“Isto había que deixalo paira o final —explica Sánchez Lavega— porque o paso polo interior dos aneis non era fácil e non era posible antes pór en perigo a misión. Pero o superou con éxito. E poderá facer cousas que antes non podía facer”.

Entre outras cousas, esperan que poida determinar a masa dos aneis, debido á incerteza existente nas medicións realizadas até o momento. “Partindo da masa e grosor dos aneis, creemos que tamén se poderá coñecer a orixe dos aneis —engade Sánchez Lavega—, se proceden dun satélite destruído pola súa excesiva aproximación ao planeta ou si son restos que quedaron no momento da súa creación”. Ao mesmo tempo, espérase determinar a idade dos aneis.

“Cerca do planeta poderá medir con gran precisión o campo de gravidade e así coñecer o interior de Saturno. E a rotación, outro dos misterios de Saturno”. E é que aínda non sabemos exactamente canto dura o día de Saturno. É dunhas once horas, pero cando chegou a Cassin a rotación medira seis minutos máis lento que o medido por Voyager 25 anos antes. E as medicións posteriores parecen indicar que a velocidade de rotación tamén variou durante a estancia de Cassini. Con todo, segundo as leis da Física, isto é moi difícil. Cassini espera axudar a resolver este misterio.

Por último, Cassini mostrará como é o interior de Saturno. “Primeiro trátase de saber se realmente ten un núcleo e como é. Despois, dependendo das capas de hidróxeno que rodean o núcleo, non coñecemos ben a física de alta presión que hai no interior destes planetas. E eu creo que por primeira vez saberemos como actúa o hidróxeno dentro do planeta. E talvez poidamos chegar a detectar algún indicio sobre a orixe da calor interior do planeta”.

“A mellor maneira de terminar a misión é o mellor final que se podía deseñar paira ter valor científico”. De feito, Cassini seguirá enviando toda a información que recibe, dirixindo a antena cara á terra, até a última hora, mentres se mergulla no ceo de Saturno. Até Kiskali.