Saturno

Saturno es el sexto planeta del sistema solar y está situado entre Júpiter y Urano. Saturno es uno de los cuatro planetas exteriores del sistema solar, conocidos como gigantes gaseosos debido a su composición.

Planeta Saturno

A pesar de estar situado inmediatamente después de Júpiter, Saturno sigue una órbita prácticamente el doble de grande. Esto hace que la mayor parte del tiempo haya más distancia entre Saturno y Júpiter que entre Júpiter y la Tierra.

Saturno es el último planeta que puede ser visto fácilmente a simple vista. Durante gran parte de la historia, Saturno fue considerado el último planeta del sistema solar. Esto cambió en 1781 cuando William Herschel anunció el descubrimiento de Urano, que solo en condiciones especiales puede llegar a ser visto sin la ayuda de un telescopio.

Características de Saturno

PropiedadValor
Diámetro114632 km
Masa5.69 · 1026
Distancia media al Sol1433 millones de km
Periodo de la órbita10751 días
Velocidad media34884 km/h

Saturno es el segundo planeta más grande después de Júpiter y es conocido por su sistema de anillos. Dado que puede ser visto a simple vista, Saturno es un planeta conocido desde la antigüedad. La civilización babilónica fue probablemente la primera en observar y documentar su movimiento.

Su nombre actual proviene de los romanos, que bautizaron este planeta con el nombre del dios de la agricultura en su mitología.

Saturno y Júpiter son dos planetas con características muy similares. Los dos están formados principalmente por hidrógeno y helio, que son también los componentes principales del Sol. Por este motivo, Saturno y Júpiter son dos de los gigantes gaseosos del sistema solar.

Comparación del tamaño de Saturno
Comparación de tamaño entre Saturno y la Tierra

Al igual que Júpiter, Saturno no tiene una superficie sólida donde eventualmente se pudiera llegar a aterrizar. Su atmósfera se vuelve más densa a más profundidad hasta llegar un punto en la que es completamente líquida, sin una frontera clara entre la fase líquida y la fase gaseosa.

Otra característica que comparte con Júpiter es su rápida velocidad de rotación. Saturno da una vuelta sobre sí mismo en tan solo 10 horas y 34 minutos. Esta rápida velocidad de rotación y su naturaleza gaseosa hacen que Saturno tenga una forma achatada. Concretamente el radio diámetro entre sus polos es un 10% menor que el diámetro en el ecuador. Esto lo convierte en el planeta más achatado del sistema solar.

Saturno es también el planeta menos denso del sistema solar. Su densidad media es de solo 687 kg/m³, es decir, es incluso menos denso que el agua.

A pesar de tener una estructura interna similar a Júpiter, Saturno tiene un campo magnético mucho más débil. De hecho, el campo magnético de Saturno es incluso un poco más débil que el de la Tierra.

Una de las diferencias entre Saturno y Júpiter es que el eje de rotación de Saturno está inclinado 26.7 grados. En este aspecto, Saturno es más similar a la Tierra que a Júpiter. Esta inclinación es importante porque hace que los rayos del Sol lleguen al planeta con distinta orientación dependiendo de la época del año. Esta propiedad da lugar a las estaciones del año, un fenómeno natural que no existe en los planetas que no tienen inclinación respecto al Sol, por ejemplo, Mercurio, Venus o Júpiter.

En el caso de Saturno, las variaciones entre estaciones del año son mucho más suaves que en la Tierra. Esto se debe a la gran distancia entre el Sol y Saturno. Como consecuencia los rayos del Sol son demasiado débiles para inducir cambios importantes en la atmósfera de Saturno.

Saturno es conocido por tener el sistema de anillos más espectacular del sistema solar. Estos anillos están formados principalmente por partículas de hielo y material rocoso. Aunque horizontalmente tengan una extensión de más de 70000 kilómetros, se estima que su espesor no supera 1 kilómetro.

Anillos de Saturno
Anillos de Saturno

Actualmente se conocen más de 60 lunas orbitando alrededor de Saturno, pero la gran mayoría de ellas son pequeños asteroides con tamaños inferiores a 1 kilómetro. Aparte de estos pequeños asteroides, Saturno tiene 13 lunas que superan los 50 kilómetros de diámetro.

Una de las lunas más importantes es Titán, que es la segunda luna más grande del sistema solar (después de Ganimedes) y es incluso más grande que Mercurio. Aparte de Titán, algunas de sus lunas destacables por su tamaño son Rea, Jápeto, Dione, Tetis, Encélado y Mimas.

Luna Titán (Saturno)
Luna Titán

Estructura y atmósfera de Saturno

Saturno es un gigante gaseoso cuyos principales elementos son hidrógeno y helio. Aparte de estos dos elementos, Saturno tiene también hierro y níquel en su interior.

Internamente, Saturno tiene una estructura muy similar a Júpiter. Los gases de su atmósfera exterior se encuentran también en las capas interiores del planeta pero en estado más denso. De forma muy gradual, el hidrógeno de la atmósfera pasa a estado líquido hasta formar un océano de hidrógeno. En el interior del planeta este hidrógeno alcanza una presión tan alta que entra en un nuevo estado conocido como hidrógeno metálico. En este estado, el hidrógeno se comporta como un conductor eléctrico.

Finalmente, en la parte más interior del planeta hay un núcleo sólido formado probablemente por materiales metálicos y silicatos. Se estima que este núcleo tiene probablemente un peso equivalente a entre 10 y 20 veces la Tierra.

La parte más exterior de la atmósfera de Saturno está formada principalmente por hidrógeno (96%) y en menor medida por helio (3%). Otros gases que han sido detectados en cantidades muy bajas son amoníaco, etano, propano, fosfano y metano. Es probablemente debido al amoníaco de esta capa que Saturno tiene un color amarillento. 

Una de las propiedades más interesantes de la atmósfera de Saturno es que tiene los vientos más rápidos del sistema solar. En algunos puntos estos vientos pueden llegar a alcanzar los 1800 kilómetros por hora.

Los anillos de Saturno

Los anillos de Saturno fueron observados por primer vez por Galileo Galilei en 1610. Sin embargo, probablemente debido a las limitaciones de su telescopio, Galileo Galilei no identificó claramente que estas formaciones alrededor del planeta eran anillos. No fue hasta 1655 que el astrónomo Christiaan Huygens documentó claramente la existencia de estos anillos.

Galileo Galilei
Galileo Galilei

Christian Huygens
Christian Huygens

Aunque los anillos de Saturno son los más conocidos y a menudo se dice que Saturno es el único planeta con anillos, es importante saber que todos los planetas gaseosos del sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) tienen un sistema de anillos. En los otros casos los anillos son apenas visibles y por eso mucho menos conocidos.

Los anillos de Saturno están formados por partículas de hielo y pequeñas rocas de tamaños inferiores a los 10 metros. Los anillos más densos se extienden desde una altura de 7000 kilómetros hasta los 80000 km. Pasados los anillos densos hay todavía una serie de anillos de baja densidad que llegan hasta una altitud de 400000 km. A partir de las observaciones de la sonda Cassini-Huygens se estima que su espesor total está entre 10 metros y 1 kilómetro.

El origen de los anillos de Saturno es todavía un tema controvertido pero existen distintas teorías que intentan explicar su formación. Una de las teorías más extendidas dice que los anillos de Saturno se formaron a partir de la explosión de una de sus lunas hace millones de años. Este evento podría haber sido desencadenado por la fuerza gravitatoria del planeta o debido al impacto de un gran asteroide. Otra posibilidad es simplemente que los anillos son parte del material originario a partir del cual se formó Saturno y que quedó orbitando a su alrededor.

Órbita de Saturno

La órbita de Saturno alrededor del Sol tiene un radio medio de 1426 millones de kilómetros. En este órbita, Saturno se mueve a una velocidad de 9.7 km/s. Esto hace que tarde casi 29.4 años en dar una vuelta entera alrededor del Sol.

Como todas las órbitas, la órbita de Saturno no es perfectamente circular sino que sigue una trayectoria ligeramente elíptica. La órbita de Saturno es concretamente una de las más elípticas del sistema solar, por detrás de la de Mercurio y Marte. En su punto más cercano al Sol, Saturno llega a una distancia de 1352 millones de kilómetros. En su punto más lejano la distancia crece hasta los 1515 millones de kilómetros. 

Lunas de Saturno

Actualmente hay más de 60 lunas contabilizadas orbitando alrededor de Saturno. Una gran parte de ellas son asteroides de pequeño tamaño. Es probable que existan más satélites de este tipo pero que no han podido ser observados todavía debido a las dificultades técnicas involucradas.

De entre todas las lunas de Saturno destacan 13 que tienen un tamaño superior a los 50 kilómetros.

La más grande de ellas es Titán, que es también la segunda luna más grande del sistema solar por detrás de Ganimedes, una luna de Júpiter. Titán es incluso más grande que Mercurio aunque tiene solo un 40% de su masa. Gracias a la misión Cassini-Huygens se descubrió que existen lagos, probablemente de metano u otros hidrocarburos, en su superficie. En 2005, la sonda Huygens logró aterrizar en esta luna y nos envió una imagen desde su superficie. Esta imagen es, todavía hoy, la única imagen existente de la superficie de un cuerpo situado más lejos que Marte.

Imagen de la superficie de Titán
Superficie de Titán

Otra de las lunas de Saturno con gran interés científico es Encélado. Esta luna está recubierta de hielo y gracias a las observaciones de la sonda Cassini se han podido descubrir centenares de géiseres en su superficie. Esta sonda también descubrió la existencia de un océano subterráneo debajo una primera capa de hielo. Estos descubrimientos indican que Encélado podría tener unas condiciones favorables para la vida microbiana y esto hace que sea uno de los lugares más interesantes del sistema solar.

Luna Encélado (Saturno)
Encélado

Exploración de Saturno

El planeta Saturno ha sido visitado por pocas sondas. Cuánto más lejos se encuentra un planeta menor es el nivel de exploración y, por lo tanto, menor es el conocimiento que tenemos sobre el planeta.

En el inicio de la era espacial, la estrategia para explorar las planetas exteriores fue diseñar misiones que pudieran observar durante períodos cortos de tiempo distintos planetas. De este modo, se podía aprovechar una misma sonda para explorar más de un planeta.

Basándose en esta estrategia, la sonda Pioneer 11 fue la primera en sobrevolar Saturno en 1979, cinco años después de haberse cruzado con Júpiter. Esta sonda fue la primera en enviar imágenes de las capas superiores de Saturno y también de algunas de sus lunas, tomadas antes de seguir su viaje hacia el exterior del sistema solar.

Las sondas Voyager 1 y Voyager 2 también pasaron cerca de Saturno en 1980 y 1981, respectivamente. Las imágenes que enviaron fueron de más alta resolución y permitieron conocer en más detalle el sistema de anillos de Saturno. También descubrieron satélites de Saturno desconocidos hasta el momento y midieron parámetros de la atmósfera del satélite Titán.

La primera misión diseñada exclusivamente para explorar Saturno fue la sonda Cassini-Huygens, lanzada en 1997. Esta misión permitió expandir enormemente nuestro conocimiento sobre Saturno y sobre muchas de las características de sus lunas. La misión envió a Saturno la sonda Cassini, que orbitó durante más de 13 años alrededor del planeta, y el módulo de aterrizaje Huygens, que aterrizó con éxito en la superficie del satélite Titán. 

El módulo Huygens aterrizó en Titán en 2005, completando así el primer aterrizaje en un cuerpo del sistema solar exterior, y el primero en una luna del sistema solar que no sea la Luna de nuestro planeta. La sonda Cassini pudo mantenerse en funcionamiento hasta 2017 y durante toda su misión fue capaz de capturar y enviar todo tipo de datos que siguen siendo analizados por parte de los científicos.

Sonda Cassini-Huygens
Representación de la sonda Cassini-Huygens