Anillos de Júpiter para niños
Los anillos de Júpiter son un conjunto de anillos que rodean a este gigante planeta. Fue el tercer sistema de anillos descubierto en nuestro sistema solar, después de los famosos anillos de Saturno y los anillos de Urano.
Los anillos de Júpiter fueron vistos por primera vez por la sonda espacial Voyager 1 en 1979. Desde entonces, han sido estudiados a fondo por otras sondas como Galileo, Cassini y New Horizons. También se han observado desde la Tierra con telescopios muy potentes y con el telescopio espacial Hubble.
Estos anillos son muy tenues y están hechos principalmente de polvo. Se dividen en cuatro partes principales:
- El anillo halo, que es el más interno y grueso.
- El anillo principal, que es más brillante pero muy delgado.
- Dos anillos más anchos y débiles llamados anillo difuso de Tebe y anillo difuso de Amaltea. Estos últimos llevan el nombre de las lunas de Júpiter de las que provienen.
El anillo principal y el halo se forman con polvo que sale de las lunas Metis y Adrastea, así como de otros cuerpos pequeños. Este polvo se desprende cuando meteoritos chocan a gran velocidad contra estas lunas.
Los anillos, excepto el halo, se ven de color rojizo con luz visible e infrarroja. El halo tiene un color más neutro o azulado. Las partículas de polvo en los anillos son muy pequeñas, la mayoría miden unos 15 micrómetros de radio, ¡mucho más pequeñas que un grano de arena!
La masa total de los anillos no se conoce con exactitud, pero se cree que es muy grande. Tampoco se sabe su edad, pero es posible que hayan existido desde que se formó Júpiter.
Contenido
¿Cómo se descubrieron y exploraron los anillos de Júpiter?
La existencia de los anillos de Júpiter se sospechó por primera vez en 1974. La sonda Pioneer 10 detectó cambios en la radiación cerca del planeta, lo que sugería que había algo allí.
En 1979, la sonda Voyager 1 tomó la primera foto de los anillos. Luego, la Voyager 2 obtuvo más imágenes, lo que permitió a los científicos entender mejor su estructura.
Más tarde, entre 1995 y 2003, la sonda Galileo envió imágenes de mucha mejor calidad, lo que nos dio muchísima información nueva. En el año 2000, la sonda Cassini, de camino a Saturno, también observó los anillos de Júpiter.
Finalmente, en 2007, la sonda New Horizons tomó fotos muy detalladas del anillo principal. La misión Juno también tiene como objetivo estudiar los anillos de Júpiter. Además, telescopios en la Tierra como el Keck y el telescopio espacial Hubble han ayudado a ver más detalles.
¿Cómo están estructurados los anillos de Júpiter?
El sistema de anillos de Júpiter tiene cuatro partes principales:
- El anillo halo: Es el más interno y el más grueso.
- El anillo principal: Es más brillante pero muy delgado.
- El anillo difuso de Amaltea: Es ancho, muy delgado y débil.
- El anillo difuso de Tebe: También es ancho, muy delgado y débil.
Aquí tienes un resumen de sus características:
- Anillo Halo: Se extiende desde unos 92 000 km hasta 122 500 km del centro de Júpiter. Es muy grueso, hasta 12 500 km de espesor. Está hecho 100% de polvo.
- Anillo Principal: Va desde 122 500 km hasta 129 000 km. Tiene un ancho de 6500 km y un espesor de 30 a 300 km. Contiene aproximadamente un 25% de polvo y está rodeado por la luna Adrastea.
- Anillo Difuso de Amaltea: Se extiende desde 129 000 km hasta 182 000 km. Tiene un ancho de 53 000 km y un espesor de 2000 km. Está hecho 100% de polvo y se alimenta del material de la luna Amaltea.
- Anillo Difuso de Tebe: Va desde 129 000 km hasta 226 000 km. Tiene un ancho de 97 000 km y un espesor de 8400 km. También está hecho 100% de polvo y se alimenta de la luna Tebe.
El Anillo Principal: ¿Cómo se ve y de qué está hecho?
El anillo principal es la parte más brillante del sistema de anillos de Júpiter. Su borde exterior está cerca de la órbita de la pequeña luna Adrastea, a unos 129 000 km del centro de Júpiter. Su borde interior no tiene una luna que lo marque y está a unos 122 500 km.
El ancho de este anillo es de unos 6500 km. Su apariencia cambia según cómo lo ilumine el Sol.
- Cuando la luz del Sol lo ilumina de frente, el anillo se ve muy brillante. Hay un hueco notable cerca de la órbita de la luna Metis.
- Cuando la luz del Sol lo ilumina por detrás (retroiluminación), se pueden ver más detalles. El borde exterior está muy bien definido, y hay pequeños anillos delgados separados por espacios.
Con iluminación trasera, el anillo principal parece muy delgado, de no más de 30 km de alto. Sin embargo, con iluminación frontal, puede parecer mucho más grueso, hasta unos 300 km. La sonda Galileo descubrió una nube de material más gruesa (unos 600 km) que rodea la parte interior del anillo.
En 2007, la sonda New Horizons buscó nuevas lunas dentro del anillo principal. No encontró lunas grandes, pero sí detectó siete pequeñas acumulaciones de partículas. Estas acumulaciones orbitan justo dentro de la órbita de Adrastea.
¿De qué está hecho el anillo principal?
Los estudios del anillo principal muestran que sus partículas son de color rojo. Esto significa que reflejan más luz roja. No se han encontrado elementos químicos específicos, pero sus características son muy parecidas a las de las lunas Adrastea y Amaltea.
Se cree que el anillo principal contiene mucho polvo muy fino, de entre 0.1 y 10 micrómetros. También debe haber cuerpos más grandes para explicar cómo se ve el anillo con luz trasera.
La masa total de polvo en el anillo principal se calcula entre 10 millones y 1000 millones de kilogramos. La masa de los cuerpos más grandes, que no son lunas, podría ser mucho mayor.
La presencia de partículas de diferentes tamaños explica por qué el anillo se ve distinto según la iluminación. El polvo dispersa la luz de frente, formando un anillo más grueso. Los cuerpos más grandes dispersan la luz hacia atrás y se encuentran en la parte exterior más brillante del anillo.
¿Cómo se formó el anillo principal y cuánto tiempo lleva ahí?
El polvo del anillo principal se pierde constantemente debido a fuerzas como el efecto de arrastre de Poynting-Robertson y las fuerzas electromagnéticas de Júpiter. Los materiales volátiles, como el hielo, se evaporan rápidamente.
Las partículas de polvo en el anillo duran entre 100 y 1000 años. Esto significa que el polvo debe reponerse continuamente. Esto sucede por las colisiones entre cuerpos más grandes (de 1 cm a 0.5 km) dentro del anillo, y también por impactos de partículas de alta velocidad que vienen de fuera del sistema de Júpiter.
Estos cuerpos más grandes se encuentran en la parte exterior y brillante del anillo principal, donde también están Metis y Adrastea. El polvo que se produce en estas colisiones mantiene órbitas similares a las de los cuerpos grandes, pero poco a poco caen en espiral hacia Júpiter, formando la parte interior más débil del anillo principal y el anillo halo.
La edad del anillo principal no se sabe, pero podría ser lo que queda de una población anterior de pequeñas lunas cercanas a Júpiter.
El Anillo Halo: ¿Qué es y cómo se formó?
El anillo halo es el anillo más interno y el más grueso de Júpiter. Su borde exterior se une con el anillo principal, a unos 122 500 km del centro del planeta.
Desde allí, el anillo se vuelve rápidamente más grueso a medida que se acerca a Júpiter. Se ha detectado material del halo hasta 10 000 km por encima del plano del anillo. Su borde interior es bastante definido y está a unos 100 000 km, aunque se ha encontrado algo de material más cerca de Júpiter. Así, el ancho del anillo halo es de unos 30 000 km.
El halo se parece a un toro ancho sin una estructura interna clara. A diferencia del anillo principal, su apariencia cambia muy poco según la iluminación.
Es brillante cuando la luz lo ilumina de frente. Aunque su superficie es menos brillante que la del anillo principal, su gran anchura hace que su brillo total sea similar.
¿De qué está hecho el anillo halo y cómo se formó?
Se cree que el anillo halo está compuesto solo de polvo muy fino, con partículas de menos de 15 micrómetros. Las partes del halo que están lejos del plano del anillo podrían estar hechas de polvo aún más pequeño.
Esta composición explica por qué es más brillante con iluminación frontal, por qué tiene un color más azulado y por qué no se ven estructuras claras en él. Es probable que este polvo provenga del anillo principal.
El gran grosor del anillo halo se debe a que las partículas de polvo son afectadas por las fuerzas electromagnéticas de la magnetosfera de Júpiter. Estas fuerzas hacen que las órbitas de las partículas se inclinen y se vuelvan más elípticas.
A medida que el polvo cae lentamente hacia Júpiter debido al efecto de arrastre de Poynting-Robertson, sus órbitas se ven afectadas. El borde interior del halo es muy definido porque las partículas son forzadas a caer en la atmósfera de Júpiter. Como el halo se forma con material del anillo principal, se cree que tienen la misma edad.
Los Anillos Difusos: Amaltea y Tebe
El Anillo Difuso de Amaltea
El anillo difuso de Amaltea es una estructura muy débil que se extiende desde la órbita de la luna Amaltea (a 182 000 km de Júpiter) hasta unos 129 000 km. Su borde interior no es claro porque está cerca de los anillos principal y halo, que son mucho más brillantes.
El espesor de este anillo es de unos 2300 km cerca de la órbita de Amaltea y se reduce un poco hacia Júpiter. Es más brillante cerca de sus bordes superior e inferior, y se vuelve más brillante a medida que se acerca a Júpiter. El borde exterior del anillo está bastante bien definido.
Con iluminación frontal, el anillo de Amaltea es unas treinta veces más débil que el anillo principal. Con iluminación trasera, solo ha sido detectado por los telescopios Keck y Hubble, que mostraron un pico de brillo justo dentro de la órbita de Amaltea.
Las sondas espaciales han confirmado que este anillo está hecho de partículas de polvo muy pequeñas, de entre 0.2 y 5 micrómetros. La masa total de polvo en este anillo es similar a la del anillo principal.
El Anillo Difuso de Tebe
El anillo difuso de Tebe es el más débil de los anillos de Júpiter. Se extiende desde la órbita de la luna Tebe (a 226 000 km de Júpiter) hasta unos 129 000 km. Su borde interior tampoco es claro debido al brillo de los otros anillos.
El espesor de este anillo es de unos 8400 km cerca de la órbita de Tebe y disminuye un poco hacia Júpiter. Al igual que el anillo de Amaltea, es más brillante en sus bordes superior e inferior y se vuelve más brillante hacia Júpiter. El borde exterior no está bien definido y se extiende unos 15 000 km más allá, en una parte llamada la Extensión de Tebe.
Con iluminación frontal, el anillo de Tebe es tres veces más débil que el anillo difuso de Amaltea. Con iluminación trasera, los telescopios han mostrado un pico de brillo justo dentro de la órbita de Tebe. Las sondas también han detectado partículas de polvo similares a las del anillo de Amaltea.
La masa total de polvo en el anillo de Tebe es similar a la del anillo de Amaltea.
¿Cómo se formaron los anillos difusos?
El polvo de los anillos difusos se forma de manera similar al de los anillos principales y halo. Su origen son las lunas internas Amaltea y Tebe. Cuando objetos de alta velocidad chocan contra sus superficies, expulsan partículas de polvo.
Estas partículas de polvo inicialmente siguen las mismas órbitas que las lunas de las que provienen. Sin embargo, poco a poco, sus órbitas se encogen y caen en espiral hacia Júpiter debido al efecto de arrastre de Poynting-Robertson.
El espesor de los anillos difusos está determinado por la inclinación de las órbitas de las lunas. Esto explica la forma rectangular de los anillos, por qué se hacen más delgados hacia Júpiter y por qué sus bordes superior e inferior son más brillantes.
Aun así, algunas cosas siguen sin explicación, como la Extensión de Tebe. Una posible razón para esta extensión es la influencia de las fuerzas electromagnéticas de la magnetosfera de Júpiter. Cuando el polvo entra en la sombra del planeta, pierde su carga eléctrica. Como las partículas giran con el planeta, se mueven hacia afuera al pasar por la sombra, creando esa extensión.
También se ha observado un pico de brillo justo dentro de la órbita de Amaltea, lo que sugiere que hay partículas de polvo atrapadas en ciertos puntos de su órbita. Esto podría significar que hay dos tipos de poblaciones de partículas en los anillos difusos: unas que caen lentamente hacia Júpiter y otras que se quedan atrapadas en la órbita de la luna que las produjo.
Galería de imágenes
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Imagen del anillo principal de Júpiter obtenida por la sonda Voyager 2.
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Otra imagen, esta vez obtenida por la sonda Galileo, eclipsada del sol por el planeta.
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Formación de los anillos de Júpiter.
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Imagen del anillo principal obtenida por la sonda Galileo con iluminación frontal. El hueco de Metis es claramente visible.
Véase también
En inglés: Rings of Jupiter Facts for Kids
