La inmersión de la nave Cassini a través del anillo E de Saturno ha proporcionado detalles sobre el ida y vuelta que experimentan las partículas de hielo entre dicho anillo y la luna Encelado.
Algunos de las eyecciones de materia desde esta luna tienen éxito y sus granos de hielo consiguen el impulso suficiente como para alcanzar el anillo E. Pero incluso estos granos de hielo tienden a ser recapturados por Encelado en unas pocas órbitas alrededor de Saturno, causando ligeras precipitaciones de nieve sobre la luna.
Este fenómeno fue descubierto por los científicos de los Institutos Max Planck de Física Nuclear mediante un detector de polvo a bordo de la nave espacial Cassini de la NASA/ESA. Para obtener este resultado, se compararon los datos del modelo con los datos medidos por la nave espacial. La investigación se publica en la revista Icarus.
El descubrimiento de Cassini de un penacho de materia surgiendo de Encelado fue un hallazgo importante en la ciencia planetaria. No sólo es una pequeña luna curiosa porque es cálida y activa. Su columna de hielo y vapor da forma al propio anillo E y, por extensión, al completo sistema saturniano.
El equipo de la Cassini ha innovado en la manera de observar el penacho y la captura de partículas, empujando la nave espacial más allá de sus propósitos originales. Ahora han sido recompensados con nuevas pistas sobre esta inusual luna y sus repercusiones de gran alcance.
La táctica de hacer pasar a Cassini a través del anillo E ha permitido un estudio detallado de su extensión y estructura. Mediciones del analizador de polvo de la Cassini, en particular, han facilitado detalles sobre la forma inesperada en que el anillo recibe material, incluida la producción de partículas y energía procedente de las eyecciones procedentes de la superficie de Encelado, de acuerdo con Sascha Kempf, del Instituto Max Planck para Física Nuclear en Heidelberg.
Los autores dicen que algunas eyecciones son más fuertes que otros, y las propiedades de los granos de hielo que producen pueden variar significativamente. La mayoría de las partículas lanzadas desde los respiraderos son recogidas por Encelado al cabo de dos órbitas. Las partículas que escapan a la captura rápida podrían permanecer en el anillo durante un tiempo estimado de 50 a 400 años.
Cuando el instrumento voló casi verticalmente a través del anillo E, los científicos encontraron lo que esperaban: una distribución de curva suave, Gauss o campana de partículas como las que se encuentra en el anillo Gossamer de Júpiter, en la que las partículas se juntan en el medio y adelgazan en el límite de los anillos. Algunos picos inesperados en los datos fueron atribuidos a las fluctuaciones normales de estadística en la distribución de las partículas.
Un examen más minucioso de los picos en el perfil vertical del anillo reveló el espejo de salida de partículas individuales de los chorros de Encelado. Los científicos encontraron que la actividad de cada chorro se refleja en la estructura vertical del anillo. Los picos revelan que algunos respiraderos disparan más material que los demás.
El nuevo modelo también muestra los granos de hielo que retornan a la superficie y señala su ubicación y extensión junto con otros depósitos de materiales procedentes del penacho. Con independencia de su tamaño, esta precipitación de 'nieve' se concentra alrededor de las 'rejillas de ventilación' que Encelado presenta en forma de rayas de tigre en su región polar sur, a un ritmo que puede medirse en 0,5 milímetros por año.
En general, la precipitación de las partículas se limita a esta área, dijo Kempf. Los científicos encontraron que el campo magnético de Saturno puede arrastrar a los pequeños granos de hielo que son más sensibles a la fuerza del electromagnetismo. Si este campo es mayor, más partículas son más susceptibles a la gravedad y tienden a caer de nuevo en Encelado.
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