La misteriosa luna Titán se aleja de Saturno 100 veces más rápido de lo que los científicos creían

Pero sus particularidades no acaban ahí y un estudio publicado recientemente en « Nature Astronomy » revela un nuevo interrogante: Titán se aleja de Saturno mucho más rápido de lo que los científicos pensaban. Tan rápido como 100 veces más de lo esperado -al «frenético» ritmo de 11 centímetros por año- , lo que quiere decir que su nacimiento ocurrió mucho más cerca de lo que actualmente se encuentra ( 1,2 millones de kilómetros de distancia ) y que empezó su camino hace unos 4.500 millones de años .

«La mayoría del trabajo previo había predicho que las lunas como Titán o Calisto -luna de Júpiter- se formaron a una distancia orbital similar a donde las vemos ahora», explica Jim Fuller , profesor asistente de astrofísica teórica en Caltech y coautor del nuevo artículo. «Esto implica que el sistema lunar de Saturno, y es probable que también sus anillos , se formaran y de forma más dinámica de lo que se creía anteriormente».

Para comprender los conceptos básicos de la migración orbital, podemos mirar a nuestra propia Luna. Ella misma ejerce una pequeña atracción gravitacional sobre nosotros mientras nos orbita. Esto es lo que causa las mareas : los tirones rítmicos del satélite hacen que los océanos de la Tierra se abulten de lado a lado. Pero el efecto no acaba ahí: los procesos de fricción dentro de la Tierra convierten parte de esta energía en calor , distorsionando el campo gravitacional de nuestro planeta, y «empujando» a la propia Luna hacia adelante en su órbita . Esto hace que nuestro satélite gane energía y se aleje gradualmente, a una velocidad de aproximadamente 3,8 centímetros por año . Sin embargo, este proceso es verdaderamente gradual y ambos cuerpos se verán engullidos por el Sol dentro de unos 6.000 millones de años antes de que la Luna se ponga a vagar sola por el universo.

Titán ejerce una atracción similar sobre Saturno, pero los procesos de fricción dentro de Saturno generalmente se consideran más débiles debido a la composición gaseosa del planeta . Las teorías estándar predicen que, debido a su distancia de su planeta regente, Titán debería estar migrando a un ritmo lento de como máximo 0,1 centímetros por año . Sin embargo, los nuevos resultados contradicen, y en mucho, esta predicción.

Los dos equipos de investigadores que participaron en el trabajo utilizaron una técnica diferente para medir la órbita de Titán durante un período de 10 años . Una técnica, llamada astrometría , produjo mediciones precisas de la posición de Titán en relación con las estrellas de fondo en imágenes tomadas por la nave espacial Cassini . La otra técnica, la radiometría , midió la propia velocidad de Cassini, ya que se vio afectada por la influencia gravitacional de Titán.

«Al usar dos conjuntos de datos completamente independientes, astrométricos y radiométricos, y dos métodos diferentes de análisis, obtuvimos resultados que están en sintonía», afirma Valéry Lainey , primer autor del estudio y quien anteriormente trabajaba para JPL, de la NASA, si bien ahora se encuentra en el Observatorio de París, Universidad PSL.

Los resultados también están de acuerdo con una teoría propuesta en 2016 por el propio Fuller, quien predijo que la tasa de migración de Titán sería mucho más rápida que las teorías de mareas estándar estimadas. Su teoría señala que se espera que Titán se impulse gravitacionalmente con Saturno con una frecuencia particular que hace que el planeta oscile fuertemente, algo así a cómo se balancean las piernas en un columpio en el momento adecuado para impulsarse más alto. Este proceso de fuerza de marea se llama bloqueo de resonancia. Fuller ya propuso que la alta amplitud de la oscilación de Saturno disiparía una gran cantidad de energía, lo que a su vez haría que Titán se alejara a un ritmo más rápido de lo que se pensaba anteriormente. De hecho, ambas observaciones encontraron que el satélite migra a la increíble velocidad de 11 centímetros por año.

«La teoría del bloqueo de resonancia puede aplicarse a muchos sistemas astrofísicos. Ahora estamos investigando si el mismo proceso físico puede suceder en sistemas estelares binarios o sistemas de exoplanetas», afirma Fuller.