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Mimas
Jesús Salvador Giner
Mimas es un pequeño satélite interior de Saturno. Descubierto en 1789 por William Herschel, presenta un gigantesco cráter de impacto en su superficie, que por poco lo destruye. La situación de Mimas respecto a Saturno es fundamental para favorecer la consistencia de los anillos a lo largo del tiempo y, además, cabe la posibilidad de que esta luna haya sido fragmentada en el pasado, desperdigándose sus restos por el espacio y volviendo, posteriormente, a unirse. Resulta difícil encontrar un cuerpo tan pequeño y, a la vez, tan interesante.
l 17 de diciembre de 1789 William Herschel (astrónomo de origen alemán aunque posteriormente nacionalizado británico) estaba exultante; sólo dos días antes había utilizado por vez primera su nuevo telescopio de 48 pulgadas de diámetro (122 centímetros, similar en tamaño a algunos instrumentos profesionales actuales), detectando cerca de Saturno un punto de luz tenue, que resultó ser una nueva luna del planeta anillado (Encélado). Herschel había tenido algunos problemas con ese telescopio: además de los aspectos ópticos, el observador debía trepar a una altura de hasta 15 metros sobre el suelo para colocar el ocular y mirar los astros objeto de estudio. No es sólo que fuese una postura incómoda, sino que representaba un peligro para la integridad del propio observador estar a tanta altura durante tanto tiempo a lo largo de la fría noche inglesa.

Pero aquel día, tras el éxito anterior con Encélado, Herschel quería hallar más satélites en Saturno, si es que existían; por aquel entonces ya se conocían, además de Encélado, otras cinco lunas del planeta anillado: Tetis, Dione, Rea, Titán y Japeto (de estas dos últimas ya hemos hablado en respectivos artículos, véase Bibliografía). Parecía que a mayor distancia de Saturno que Encélado no había ya satélites brillantes que descubrir, pero ¿podría haberlos en órbitas más interiores, próximas a los anillos? Herschel decidió averiguarlo.

Encarándose al armazón de madera del telescopio, puso el ojo en el ocular y, tras unos minutos en los que intentó dejar fuera del campo el cuerpo brillante de Saturno, de inmediato observó un punto débil alojado en las proximidades del más externo de los anillos. Observándolo a lo largo de unas cuántas horas, Herschel se convenció de que, efectivamente, era una luna del planeta, la cual recibió posteriormente el nombre de Mimas. Aunque se han descubierto muchos otros satélites de Saturno más interiores que Mimas, siempre han sido cuerpos pequeños, de no más de 100 kilómetros de radio, y que fueron hallados a partir de 1966, es decir, casi dos siglos después de las observaciones de Herschel. Esto demuestra, primero, la calidad del instrumento empleado por el astrónomo británico, y segundo, la extraordinaria capacidad visual de Herschel, que pudo distinguir lo que apenas era un punto de luz imbuido por el intenso resplandor de Saturno.

Como en el caso de los otros satélites del planeta anillado, hemos sabido muy poco de Mimas hasta la llegada de las sondas espaciales Voyager. Pese a que la Pioneer 11 pasó cerca de Saturno en 1979 e hizo muchas observaciones útiles, obteniendo datos y fotografías, lo cierto es que hasta el episodio épico de las Voyager no tuvimos información de primera mano de la maravillosa variedad que presenta el planeta, tanto en lo que respecta a sí mismo (atmósfera, anillos...) como en relación a la sorprendente diversidad de satélites.

Mimas es la más cercana a Saturno de las cinco lunas ‘importantes’ que orbitan este planeta, situada entre el grupo de pequeños cuerpos descubiertos hace pocas décadas, los cuales tienen formas irregulares y orbitan inmediatamente por fuera de los anillos de Saturno, y Titán, la mayor de las lunas del planeta. Posee un diámetro de tan sólo 397 kilómetros (casi una décima parte del tamaño de la Luna, figura 1), realmente unas dimensiones muy reducidas, que en este sentido le aproximan más a la categoría de grandes asteroides que a lunas propiamente dichas. No obstante, al contrario que la mayoría de los asteroides, Mimas tiene una forma regular, próxima al de una esfera (aunque presenta un importante achatamiento polar que llega a ser cercano al 10%; es decir, Mimas tiene un diámetro ecuatorial que es bastante mayor que el medido entre sus polos).
Mimas y la Luna: comparación a escala
Figura 1: comparación (a escala) entre las dimensiones de Mimas y la Luna. Es obvio que se trata de un satélite de reducido tamaño, pero conserva una forma bastante similar a la esférica. Mimas es, en distancia a Saturno, la más próxima de las lunas principales del planeta. La imagen de la Luna fue obtenida por el Apollo 16 en 1971. (NASA)
De las características principales de Mimas (tabla 1), cabe destacar, aparte de sus dimensiones, la densidad del satélite.
Tabla 1: principales características físicas y orbitales de Mimas.
Sabemos que buena parte de las lunas de los planetas externos están formadas básicamente por hielo (desde Ganímedes, en Júpiter, hasta los cinco grandes satélites de Urano, por ejemplo) y rocas; Mimas no es una excepción, ya que presenta una densidad de tan sólo 1,17 g/cm3, es decir, justo por encima de la densidad del agua. Esto sugiere, como es lógico, que la composición de Mimas es básicamente eso, hielo de agua, acompañada por rocas en una proporción bastante escasa. Esta reducida presencia de material rocoso en Mimas no hace sino ocasionar que esta luna tenga una gravedad superficial bajísima: es menor que una centésima parte de la terrestre. La velocidad de escape es, consecuentemente, insignificante: 0,161 km/s (recordemos que, en la Tierra, para escapar de su atracción gravitatoria necesitamos alcanzar una velocidad de 11,2 kilómetros por segundo). Si estuviésemos en Mimas, tan sólo haría falta una velocidad 70 veces menor: sería mucho más fácil salir al espacio exterior desde un aeropuerto radicado en esta luna. Si Mimas tuviese las dimensiones de Atlas, por ejemplo (un satélite interno de Saturno de sólo 15 kilómetros de diámetro), sería factible, incluso, dar un salto desde allí en una cama elástica y abandonar la luna para siempre, penetrando en el vacío del espacio: en un futuro lejano, cuando los viajes turísticos a esas lunas sean posibles, habrá que tener cuidado con los niños... .

El encuentro con la Voyager 1, en noviembre de 1980, generó una serie de descubrimientos muy interesantes sobre Mimas. En primer lugar, y como es lógico, la mayor sorpresa la constituyó el hallazgo del enorme cráter de impacto que domina la superficie de esta luna (figura 2); bautizado ‘Herschel’, como no podía ser de otra forma, este cráter pronto focalizó la atención de los astrónomos. Era exageradamente grande, en relación con el pequeño tamaño de la luna que lo albergaba: unos 130 kilómetros de diámetro, que equivale a un tercio del diámetro de Mimas. Echando un vistazo a cuencas de impacto similares en otros mundos, no existe en todo el Sistema Solar un cráter, en relación al cuerpo en que se halla, con tales dimensiones. Hay cuencas enormes (como la Caloris Planitia, en Mercurio, que analizamos en otro artículo), con más de 1.000 kilómetros de diámetro, pero se hallan en objetos muy grandes. Herschel, localizado a 118º longitud Oeste, destaca en la zona ecuatorial de Mimas; su profundidad es de una decena de kilómetros, y presenta un pico central con una altura de casi 6 kilómetros. Este tipo de estructuras se forman por el rebote del material del mismo fondo tras el impacto. La baja gravedad de Mimas ha favorecido que otros cráteres menores también generasen en su seno picos centrales.
Mimas
Figura 2: un par de fotografías de Mimas realizadas por la sonda Voyager 1 el 1 y 12 de noviembre de 1980, desde una distancia de 425.000 y 660.000 kilómetros, respectivamente. Destaca el cráter Herschel, de 130 kilómetros de diámetro, y la gran cantidad de cráteres de todos los tamaños. (NASA-JPL)
El tamaño de Herschel dio que pensar. Existe un límite por encima del cual un impacto acaba fragmentando el cuerpo al que impacta; ese valor crítico varía en función de muchos factores, pero parece ser que Herschel se sitúa justo por debajo de él. De haber sido el cuerpo impactor un poco mayor, tal vez ahora veríamos otro anillo más en Saturno, en lugar de Mimas (figura 3).
Mimas
Figura 3: imagen de la sonda Cassini de Mimas, obtenida el 16 de enero de 2005, a una distancia de 213.000 kilómetros. Aparece el cráter Herschel justo en el terminador, con su prominente pico central iluminado a medias por el Sol. Se aprecian también otros cráteres menores, que tienen tamaños de hasta 40 kilómetros, pero que parecen enanos en comparación con Herschel.
(NASA/JPL/Space Science Institute)
Mimas presenta una gran cantidad de cráteres menores que Herschel, observados tanto por la Voyager como por la sonda Cassini, en órbita alrededor del sistema de Saturno desde mediados de 2004. A lo largo y ancho de su superficie existen multitud de estas formaciones (figura 4), que han recibido nombres derivados de la leyenda del Rey Arturo, como Lancelot, Gallahad o Merlin. Si bien Herschel, con sus 130 kilómetros de diámetro, supera en mucho a todos los demás, hay muchos cráteres en Mimas de dimensiones respetables: por ejemplo, Gallahad, situado al sureste de Herschel, mide casi 40 kilómetros, y Lancelot, en el extremo opuesto, alcanza los 30. Cierto que no se trata de cráteres gigantescos, pero lo que importa no es, en este caso, el tamaño, sino la cantidad. En efecto, Mimas está casi completamente cubierto de ellos. Otras lunas de Saturno muestran superficies más variadas, con regiones de cráteres y otras lisas, sin apenas ninguno de ellos; Mimas, en cambio, aparece como un satélite en cuya faz no parece haber actuado ningún mecanismo que la haya modificado desde hace mucho tiempo. La prueba (o el indicio) de ello la encontramos tanto en la miríada de cráteres pequeñísimos como en los mayores, que son los testigos de impactos acaecidos hace muchos centenares o incluso miles de millones de años. Desde entonces, la superficie de Mimas ha conservado esas huellas, de modo que no han existido procesos de modificación superficial importantes.
Mimas
Figura 4: tres imágenes distintas de Mimas, realizadas por la Voyager 1 en 1980 (primera fotografía), y la Cassini, en agosto de 2005. Pese a la distinta resolución, se observa perfectamente la superficie intensamente craterizada de la luna, con cráteres de todos los tamaños, desde unos pocos centenares de metros hasta las varias decenas de kilómetros o, en el caso del cráter Herschel, 130 kilómetros de diámetro (este cráter puede observarse, justo en el limbo de Mimas, en la tercera de las fotografías).
(NASA/JPL/Space Science Institute) Click para ampliar
Lo que sí observamos son fracturas rectilíneas y de bastante longitud (figura 5). Algunas de ellas tienen casi un centenar de kilómetros de largo, una anchura de cinco kilómetros, y entre 1 y 2 kilómetros de profundidad. Se extienden por casi todo el satélite, de manera que se trata de un fenómeno que ha abarcado Mimas en su práctica totalidad. La presencia de estos surcos puede explicarse de dos formas distintas: primero, es posible que se trate de deformaciones de la corteza producto del impacto que generó el cráter Herschel. Dada la magnitud y violencia del choque, resulta bastante plausible que la superficie de Mimas haya quedado gravemente “tañida” por él (ya vimos que, por poco, el satélite no fue destruido a causa del impacto), lo cual se manifestaría en estas estrías y grietas, de la misma forma que en el caso de Mercurio en relación con la gran cuenca Caloris (la diferencia, no obstante, estriba en que, al tener Mimas una composición menos compacta y sólida que Mercurio, la región agrietada y fracturada ha ocupado casi toda la superficie disponible, mientras que en Mercurio es una provincia aislada).
Mimas
Figura 5: fotografía de la sonda Cassini de Mimas, obtenida en luz visible el 14 de diciembre de 2004, desde una distancia de 900.000 kilómetros. Es visible la intensa craterización de la superficie, así como una larga estría que recorre la parte occidental de Mimas, como una gigantesca cicatriz de un centenar de kilómetros de longitud.
(NASA/JPL/Space Science Institute)
 
 
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