b'\n_START_ARTICLE_\nAnillo planetario\n_START_SECTION_\nChoques en los anillos\n_START_PARAGRAPH_\nExplican el hecho de que los anillos se concentran en un delgado disco ecuatorial del planeta y que las \xc3\xb3rbitas de los corp\xc3\xbasculos que forman los anillos es circular en su mayor parte._NEWLINE_Todas las part\xc3\xadculas de un sistema de anillos comparten un movimiento orbital com\xc3\xban en torno al planeta: viajan en la direcci\xc3\xb3n de la rotaci\xc3\xb3n de \xc3\xa9ste. Los movimientos vertical y radial superpuestos al movimiento orbital de cada una de tales part\xc3\xadculas no est\xc3\xa1n sujetos a esa ligadura. De aqu\xc3\xad que las part\xc3\xadculas vecinas se muevan arbitrariamente en esas direcciones con respecto a las otras part\xc3\xadculas; y as\xc3\xad los choques resultan inevitables. Cuando las velocidades relativas aleatorias son grandes, como podr\xc3\xada ocurrir en el caso de que los anillos fuesen una densa nube de part\xc3\xadculas, se producen choques violentos, y a\xc3\xban cuando sean raros, se invierte una gran cantidad de la energ\xc3\xada del movimiento relativo en calentar las part\xc3\xadculas y deformar su estructura. La consiguiente p\xc3\xa9rdida de energ\xc3\xada significa que las velocidades aleatorias decrecen r\xc3\xa1pidamente. El decrecimiento de la componente vertical de las velocidades conduce a un aplastamiento del sistema de anillos. Al propio tiempo, el decrecimiento en la componente radial conduce a \xc3\xb3rbitas m\xc3\xa1s circulares. En resumen, un anillo grueso se convierte en un disco delgado y aproximadamente circular en una fase muy temprana de su historia._NEWLINE_No importa que las part\xc3\xadculas del anillo hayan perdido casi todo su movimiento aleatorio: los choques contin\xc3\xbaan. La raz\xc3\xb3n de ello es la siguiente: la fuerza gravitatoria ejercida por el planeta sobre las part\xc3\xadculas de un anillo se debilita conforme aumenta la distancia desde el planeta, de modo que las part\xc3\xadculas del anillo situadas a mayor distancia tardan m\xc3\xa1s en completar su circunvalaci\xc3\xb3n en torno al planeta. As\xc3\xad, una de esas part\xc3\xadculas cuya \xc3\xb3rbita est\xc3\xa9 ligeramente por dentro de la de una segunda part\xc3\xadcula del mismo anillo llegar\xc3\xa1, con el tiempo, a alcanzarla y las dos chocar\xc3\xa1n si la separaci\xc3\xb3n radial que media entre ellas es menor que el di\xc3\xa1metro de una part\xc3\xadcula._NEWLINE_Es probable que el choque tenga lugar a una velocidad relativa de menos de un cent\xc3\xadmetro por segundo. Pero puede convertir una fracci\xc3\xb3n del movimiento orbital circular de la part\xc3\xadcula en movimiento vertical aleatorio. Los subsiguientes choques impedir\xc3\xa1n que las velocidades verticales de las part\xc3\xadculas resulten muy violentas. Se alcanzar\xc3\xa1, por tanto, un r\xc3\xa9gimen estacionario que determinar\xc3\xa1 el espesor del anillo. Si las part\xc3\xadculas tienen un amplio espectro de tama\xc3\xb1os, las m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1as ganar\xc3\xa1n velocidad vertical, sobre todo, al ser desviadas gravitatoriamente en casi choques con otras part\xc3\xadculas mayores. Pero perder\xc3\xa1n velocidad vertical por choque con otras part\xc3\xadculas peque\xc3\xb1as, principalmente. Bajo estas condiciones, las peque\xc3\xb1as alcanzar\xc3\xa1n una extensi\xc3\xb3n vertical de varias veces el tama\xc3\xb1o de las part\xc3\xadculas abundantes m\xc3\xa1s grandes. En el caso de los anillos A y B de Saturno, ser\xc3\xada de esperar que las peque\xc3\xb1as part\xc3\xadculas ocupasen una extensi\xc3\xb3n vertical de 10 a 100 metros. Mediciones realizadas en el curso de experimentos desde los Voyager indican que los anillos principales de Saturno tienen un espesor que no supera algunos cientos de metros. Este intervalo hace compatibles los espesores observados y predichos._NEWLINE_El choque de part\xc3\xadculas vecinas convertir\xc3\xa1 tambi\xc3\xa9n parte de su movimiento circular en movimiento radial. Los anillos se extender\xc3\xa1n, pues, radialmente. Un anillo aislado y no sometido a acciones exteriores se expandir\xc3\xa1 hasta que las part\xc3\xadculas que los componen se encuentren lo suficientemente alejadas entre s\xc3\xad para que los choques terminen por cesar. El anillo brillante de J\xc3\xbapiter puede haber alcanzado ese estado final; su anchura y opacidad, muy baja, pueden reflejar la expansi\xc3\xb3n, inducida por los choques, de sus part\xc3\xadculas mayores a lo largo de la vida del sistema solar.\n_START_SECTION_\n1\xc2\xaa hip\xc3\xb3tesis: Fuerzas de marea\n_START_PARAGRAPH_\nSeg\xc3\xban una hip\xc3\xb3tesis, un gran cuerpo \xc3\xbanico se fragment\xc3\xb3 en mir\xc3\xadadas de trozos cuando lleg\xc3\xb3 a la proximidad de un planeta; y los fragmentos dieron origen despu\xc3\xa9s a los anillos. El cuerpo pudo haber sido un gran meteorito que sufri\xc3\xb3 un encuentro gravitatorio casual con el planeta, o quiz\xc3\xa1s un peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite que se form\xc3\xb3 en la envoltura del planeta. En cualquiera de los dos casos, el agente de la fragmentaci\xc3\xb3n hubo de ser, a buen seguro, la distorsi\xc3\xb3n por efecto de marea: la fuerza de cizalla que aparece por el hecho de que la atracci\xc3\xb3n gravitatoria ejercida por el planeta sobre el cuerpo es mayor en las regiones del cuerpo m\xc3\xa1s cercanas al planeta que en las que se hallan m\xc3\xa1s alejadas. La creaci\xc3\xb3n de los anillos de Saturno por distorsi\xc3\xb3n de marea fue propuesta, por primera vez, por el matem\xc3\xa1tico franc\xc3\xa9s Edouard Albert Roche en 1848. Roche hab\xc3\xada calculado que las fuerzas de marea exced\xc3\xadan la autogravitaci\xc3\xb3n cohesiva de un sat\xc3\xa9lite l\xc3\xadquido, si \xc3\xa9ste se acercaba hasta una distancia algo menor de 1,5 radios de Saturno desde la superficie del planeta. Este umbral de rotura -l\xc3\xadmite de Roche- se encuentra pr\xc3\xb3ximo al borde exterior de sus principales anillos._NEWLINE_Resulta muy improbable, sin embargo, que un peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite pr\xc3\xb3ximo a Saturno fuera l\xc3\xadquido. Tendr\xc3\xada que haber sido s\xc3\xb3lido; ahora bien, un peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite s\xc3\xb3lido se mantiene unido no s\xc3\xb3lo por autogravitaci\xc3\xb3n sino tambi\xc3\xa9n por las fuerzas que ordenan los \xc3\xa1tomos en la materia cristalina. Seg\xc3\xban Hans R. Aggarwal y Verne Oberbeck, del Centro de Investigaci\xc3\xb3n Ames de la NASA, las fuerzas de marea no pueden despedazar, a ninguna distancia de la superficie de un planeta, ning\xc3\xban peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite s\xc3\xb3lido de un di\xc3\xa1metro algo menor de 100 kil\xc3\xb3metros. Por si fuera poco, un sat\xc3\xa9lite s\xc3\xb3lido mayor no puede despedazarse a distancia mayor de 0,4 radios planetarios de la superficie. Esta distancia coloca el umbral de destrucci\xc3\xb3n dentro del borde interior de los principales anillos de Saturno. Es tambi\xc3\xa9n improbable que el efecto de desintegraci\xc3\xb3n por, marea de un meteorito errante proporcione part\xc3\xadculas del anillo cerca de Saturno. Las part\xc3\xadculas, como su cuerpo originario, tendr\xc3\xadan velocidades suficientes para escapar de la vecindad del planeta._NEWLINE_Pero las fuerzas de marea pudieron intervenir de un modo m\xc3\xa1s sutil, y no menos decisivo. Como ha demostrado Roman Smoluchowski, de la Universidad de Texas en Austin, la atracci\xc3\xb3n gravitatoria de part\xc3\xadculas de igual tama\xc3\xb1o resulta insuficiente para mantenerlas juntas frente al efecto destructivo de las fuerzas de marea dentro del cl\xc3\xa1sico l\xc3\xadmite de Roche (el l\xc3\xadmite calculado por Roche para un sat\xc3\xa9lite l\xc3\xadquido). Por el contrario, dos part\xc3\xadculas que difieren grandemente en tama\xc3\xb1o pueden resistir la ruptura a distancias en pleno interior del l\xc3\xadmite cl\xc3\xa1sico. Ocurre, en realidad, que el l\xc3\xadmite impuesto para la ruptura por marea de dos part\xc3\xadculas de igual tama\xc3\xb1o y el l\xc3\xadmite impuesto para la destrucci\xc3\xb3n del conjunto de dos part\xc3\xadculas de tama\xc3\xb1o desigual est\xc3\xa1n pr\xc3\xb3ximos a los bordes exterior e interior de los sistemas de anillos que rodean a J\xc3\xbapiter, Saturno y Urano. Dentro del l\xc3\xadmite exterior de destrucci\xc3\xb3n pudieron haberse acumulado part\xc3\xadculas, pero tan lentamente que nunca formasen sat\xc3\xa9lites grandes. Dentro del l\xc3\xadmite interior, el crecimiento resulta, quiz\xc3\xa1, poco menos que imposible.\n_START_SECTION_\n2\xc2\xaa hip\xc3\xb3tesis: Choque catastr\xc3\xb3fico\n_START_PARAGRAPH_\nLa segunda hip\xc3\xb3tesis importante en relaci\xc3\xb3n con la historia de las part\xc3\xadculas de los anillos fue propuesta por Eugene Shoemaker, del Servicio de Inspecci\xc3\xb3n Geol\xc3\xb3gica de los Estados Unidos. Postula que un gran sat\xc3\xa9lite, \xc3\xbanico, de la regi\xc3\xb3n de los anillos (o tal vez cierto n\xc3\xbamero de sat\xc3\xa9lites) chocaron catastr\xc3\xb3ficamente con un meteorito errante. Las fotograf\xc3\xadas de los sat\xc3\xa9lites de J\xc3\xbapiter y Saturno hechas por los Voyager revelan, en efecto, que los sat\xc3\xa9lites est\xc3\xa1n marcados por un gran n\xc3\xbamero de cr\xc3\xa1teres producidos por choques a alta velocidad. Mimas, uno de los sat\xc3\xa9lites m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1os de Saturno, tiene un cr\xc3\xa1ter que abarca una tercera parte de un hemisferio. Falt\xc3\xb3 poco para que el choque que produjo este cr\xc3\xa1ter destruyera a Mimas. M\xc3\xa1s cerca de Saturno hay dos sat\xc3\xa9lites coorbitales de unos 100 kil\xc3\xb3metros de di\xc3\xa1metro, Jano y Epimeteo. Quiz\xc3\xa1 sean los fragmentos mayores de una colisi\xc3\xb3n catastr\xc3\xb3fica entre un sat\xc3\xa9lite y un meteorito gigante._NEWLINE_Hay varias razones por las que los choques catastr\xc3\xb3ficos pudieron haberse producido preferentemente en la regi\xc3\xb3n que m\xc3\xa1s tarde ocupar\xc3\xadan los anillos. En primer lugar, los principales sat\xc3\xa9lites de J\xc3\xbapiter y Saturno tienden a ser menores cuanto m\xc3\xa1s cerca se hallan del planeta respectivo. Para una energ\xc3\xada de choque dada, es m\xc3\xa1s probable que se fragmenten los sat\xc3\xa9lites peque\xc3\xb1os que los, grandes. En segundo lugar el campo gravitatorio de un planeta focaliza la trayectoria de los meteoritos de modo que el flujo de ellos que pasa cerca del planeta es significativarnente mayor que el flujo a distancias crecientes.\n_START_SECTION_\n3\xc2\xaa hip\xc3\xb3tesis: Hip\xc3\xb3tesis de la aglomeraci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nUna \xc3\xbaltima hip\xc3\xb3tesis en relaci\xc3\xb3n con la historia de las part\xc3\xadculas de los anillos postula que los cuerpos mayores de los anillos vienen a ser mero resultado de la limitada extensi\xc3\xb3n de la aglomeraci\xc3\xb3n de materia en la envoltura circumplanetaria a distancias pr\xc3\xb3ximas al planeta. La aglomeraci\xc3\xb3n comenz\xc3\xb3 con el enfriamiento de la envoltura y la condensaci\xc3\xb3n subsiguiente de materia gaseosa en min\xc3\xbasculos granos s\xc3\xb3lidos. Las fuerzas gravitatorias y el rozamiento gaseoso hicieron que los granos quedaran en el plano ecuatorial de la envoltura. All\xc3\xad los granos continuaron creciendo por condensaci\xc3\xb3n del vapor en su superficie. Tal crecimiento pod\xc3\xada conducirles hasta tama\xc3\xb1os de algunos metros. Las part\xc3\xadculas que forman la mayor parte de los anillos de Saturno var\xc3\xadan en tama\xc3\xb1o desde cent\xc3\xadmetros hasta metros. Cabe que resulten de ese proceso. Los peque\xc3\xb1os sat\xc3\xa9lites que posiblemente albergan los anillos en su interior ser\xc3\xadan el producto de una fase local de crecimiento en la que cuerpos del tama\xc3\xb1o de metros quedar\xc3\xadan soldados en virtud de choques suaves._NEWLINE_Las part\xc3\xadculas de los tres sistemas de anillos son peque\xc3\xb1as y numerosas. Seg\xc3\xban la hip\xc3\xb3tesis de aglomeraci\xc3\xb3n, hay varias razones para que sea as\xc3\xad. En primer lugar, la formaci\xc3\xb3n imperturbada de gr\xc3\xa1nulos no pod\xc3\xada empezar a una distancia dada de un planeta gigante en fase de gestaci\xc3\xb3n, mientras no se hubiera contra\xc3\xaddo hasta un tama\xc3\xb1o inferior a esa distancia y se hubiera enfriado lo suficiente la envoltura circumplanetaria. As\xc3\xad, para la formaci\xc3\xb3n de gr\xc3\xa1nulos en la proximidad de los planetas hubo menos tiempo disponible del que se disfrut\xc3\xb3 a mayores distancias. En segundo lugar, los gr\xc3\xa1nulos de las proximidades de J\xc3\xbapiter se pudieron formar s\xc3\xb3lo a partir de las substancias relativamente raras y de alta temperatura de condensaci\xc3\xb3n que exist\xc3\xadan all\xc3\xad. Finalmente, el que un peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite alcanzase cierta magnitud significar\xc3\xada que sus resonancias superpuestas abarcar\xc3\xadan una anchura comparable con su dimensi\xc3\xb3n. No podr\xc3\xada llegarle nueva materia; y, por tanto, dejar\xc3\xada de crecer. En los anillos de Saturno, el l\xc3\xadmite de crecimiento calculado est\xc3\xa1 entre algunos kil\xc3\xb3metros y algunas decenas de kil\xc3\xb3metros. A mayores distancias de Saturno y de los otros planetas gigantes debieron de prevalecer condiciones diferentes, ya que all\xc3\xad se forman sat\xc3\xa9lites mayores.\n_START_SECTION_\nEvoluci\xc3\xb3n de los anillos\n_START_PARAGRAPH_\n\xc2\xbfQu\xc3\xa9 ocurre en los sistemas de anillos con las part\xc3\xadculas peque\xc3\xb1as? El rozamiento gaseoso tiene por efecto el que las part\xc3\xadculas de tama\xc3\xb1o de un micr\xc3\xb3metro o menores describan espirales desde el borde exterior del anillo brillante hasta la atm\xc3\xb3sfera de J\xc3\xbapiter en escasos cientos de a\xc3\xb1os. Manifiestamente, pues, tales part\xc3\xadculas no pueden haber sobrevivido desde el tiempo en que el planeta ten\xc3\xada una envoltura gaseosa. Han de estar form\xc3\xa1ndose hoy mismo. Seg\xc3\xban Joseph A. Burns, de Cornell, resultan de la erosi\xc3\xb3n de cuerpos mayores en el anillo brillante de J\xc3\xbapiter, o en su proximidad._NEWLINE_No es f\xc3\xa1cil que las part\xc3\xadculas que rondan el cent\xc3\xadmetro o lo sobrepasan ligeramente se destruyan por choque con micrometeoritos interplanetarios. Antes bien, cada choque excava un min\xc3\xbasculo cr\xc3\xa1ter alrededor del punto de impacto y se expulsa una cantidad de materia 1000 a 10.000 veces mayor que la masa del cuerpo incidente. Muchas part\xc3\xadculas del tama\xc3\xb1o del micr\xc3\xb3metro de los sistemas de anillos pueden originarse, pues, como productos de eyecci\xc3\xb3n. Podemos suponer que si el di\xc3\xa1metro de un sat\xc3\xa9lite peque\xc3\xb1o no llega a los 10 kil\xc3\xb3metros, la mayor\xc3\xada de los productos eyectados a ra\xc3\xadz de un choque con un cuerpo interplanetario escapar\xc3\xa1n del campo gravitatorio del peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite. Los productos eyectados que escapen del sat\xc3\xa9lite carecer\xc3\xa1n, sin embargo, de la energ\xc3\xada suficiente para escapar del planeta alrededor del cual se encuentra en \xc3\xb3rbita el peque\xc3\xb1o sat\xc3\xa9lite; describir\xc3\xadan, pues, \xc3\xb3rbitas en el anillo. (La erosi\xc3\xb3n incesante de una poblaci\xc3\xb3n originaria podr\xc3\xada ser tambi\xc3\xa9n fuente de los cuerpos localizados en los anillos de Saturno que miden del orden de un cent\xc3\xadmetro a un metro.)_NEWLINE_En suma, los peque\xc3\xb1os sat\xc3\xa9lites y las part\xc3\xadculas m\xc3\xa1s grandes de los anillos datan probablemente de la primitiva historia del sistema solar: son contempor\xc3\xa1neos de los sat\xc3\xa9lites de los planetas gigantes. Por el contrario, las part\xc3\xadculas m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1as se encuentran hoy en fase de formaci\xc3\xb3n. Se sospecha que los grandes sat\xc3\xa9lites del sistema solar exterior, as\xc3\xad como varios planetas (la Tierra incluida), surgieron por aglomeraci\xc3\xb3n de muchos cuerpos de tama\xc3\xb1o menor, Seguramente, entre la muchedumbre de part\xc3\xadculas de los anillos se reproducen hoy procesos similares, en menor escala. Los sistemas de anillos ofrecen, pues, un doble desaf\xc3\xado. Hay que deducir los procesos que los formaron y, despu\xc3\xa9s, aprovechar ese conocimiento para poner de manifiesto c\xc3\xb3mo se constituyeron los sat\xc3\xa9lites s\xc3\xb3lidos y los planetas.'