Los 20 años de misión de la nave espacial Cassini culminan en una serie de órbitas salvajes. Primero rozó el borde exterior de los anillos de Saturno y a continuación, en la fase final (la "Gran Final de Cassini"), la nave espacial se lanzó por el estrecho espacio entre el planeta y sus anillos helados, antes de sumergirse y desintegrarse en la atmósfera superior del planeta. Hasta el final, la sonda Cassini recopiló y transmitió valiosos datos científicos. En este número especial de Science, Planetas gigantes gaseosos, seis artículos de investigación recogen los resultados de algunas de las últimas transmisiones de la nave Cassini a la Tierra. Cada artículo aporta nuevas observaciones e ideas sobre esta región del sistema de Saturno, nunca antes explorada.
En un artículo de investigación, Jack Waite y sus colegas utilizaron datos del "Gran Final" de la nave Cassini para medir directamente la composición de la atmósfera de Saturno y el material que se desprende de sus anillos. De acuerdo con Waite et al., la exploración de la interacción química entre los anillos y la atmósfera del planeta facilita información sobre la composición química de los anillos y cómo influyen en la composición de la atmósfera de Saturno. Empleando el espectrómetro de masas neutro de iones situado a bordo de la nave Cassini para tomar mediciones in situ de la región localizada entre el planeta y los anillos, los autores descubrieron que regularmente entran en la atmósfera de Saturno agua, metano, amoníaco, monóxido de carbono, o nitrógeno molecular y dióxido de carbono aportados por el anillo D (el anillo más interno). Sorprendentemente, los resultados también indican que también caen en la atmósfera del planeta materiales químicamente complejos, ricos en compuestos orgánicos, quizá en forma de nanopartículas más grandes, modificando adicionalmente la composición y la estructura de la ionosfera y la termosfera. Según los autores, la tasa de materiales que caen sobre el planeta puede haberse visto alterada por perturbaciones relativamente recientes en el anillo D, como el paso de un cometa. Esta variabilidad en la transferencia de sustancias químicas podría afectar al contenido de carbono y oxígeno observado en la atmósfera a largo plazo. En otro artículo de investigación relacionado, Hsiang-Wen Hsu y sus colegas determinaron la composición de las partículas de polvo que caen desde los anillos hacia el planeta. Mientras que los anillos principales de Saturno están formados por más de un 95 % de hielo de agua, los materiales que componen el resto de anillos han sido hasta ahora un misterio. El paso de la nave Cassini por su interior permitió el análisis de la "lluvia de anillos" e identificó granos de silicato y hielo de agua de hasta decenas de nanómetros de tamaño. De acuerdo con Hsu et al., el porcentaje de silicato que cae sobre el planeta en forma de polvo es más alto que el contenido de silicato en bruto de los anillos. Donald Mitchell y sus colegas también investigaron la caída de granos de polvo en otro artículo de investigación. Mitchell et al. discuten la física atmosférica que causa su caída fuera de órbita y en la atmósfera de Saturno. El paso cercano de la sonda Cassini permitió también el estudio del campo magnético de Saturno. En otro artículo de investigación, Michele Dougherty y sus colegas midieron los campos magnéticos internos y externos e identificaron estructuras magnéticas de pequeña escala que sugieren un complejo proceso de dinamo multicapa en el interior del planeta. Elias Russos y sus colegas presentan sus resultados en un artículo de investigación independiente, que describe el descubrimiento de un cinturón de radiación adicional atrapado entre los anillos. De acuerdo con Russos et al., las fuertes reducciones de protones se correlacionan con las características del anillo D, lo que sugiere que el entorno de polvo cercano a Saturno es variado y muy estructurado. Finalmente, en un último artículo de investigación, Laurent Lamy y sus colegas presentan mediciones realizadas mientras la nave Cassini volaba a través de regiones de la magnetosfera de Saturno que generan emisiones de radio aurorales planetarias, una característica de todos los planetas magnetizados conocidos hasta ahora. De acuerdo con Lamy et al., para un mayor conocimiento de estas emisiones de radio se requerirían mediciones in situ desde dentro de su región fuente, algo que podría ayudar en la búsqueda de exoplanetas y otros fenómenos astronómicos.
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