Anillos y satélites pastores

Los satélites pastores son pequeñas lunas que, a causa de su influencia gravitatoria, mantienen agrupado el material de los anillos en los planetas gigantes.

Los anillos de Saturno son los más conocidos, grandes y visibles. Se extienden unos 200.000 kilómetros alrededor del planeta, pero son muy planos, apenas tienen unas decenas de metros de espesor.

Anillos de Saturno

Los demás planetas gigantes gaseosos del Sistema Solar también tienen anillos, aunque mucho menos espectaculares que los de Saturno y prácticamente invisibles incluso con la mayoría de telescopios.

Para que estos anillos se mantengan estables, existen unos satélites que los pastorean. Estas lunas orbitan en el interior o en los bordes de los sistemas de anillos y contribuyen a que éstos tengan unos límites bien definidos. ¿Cómo? Gracias a la gravedad, algunos materiales que pasan cerca del satélite pastor son enviados de nuevo sobre el anillo; otros son expulsados hacia el exterior o terminan cayendo sobre el propio satélite pastor.

Saturno, que tiene los anillos más espectaculares del Sistema Solar, dispone de varios satélites pastores. Prometeo y Pandora confinan el anillo F en una fina franja de material. Pandora es el satélite exterior y Prometeo, algo más grande, el satélite interior. Mimas es responsable de la existencia del mayor hueco entre anillos, la división de Cassini. Otros satélites pastores de Saturno son Atlas, pastor del anillo A; Dafne, responsable de la División Keeler, y Pan, responsable de la División de Encke.

Pastores de Saturno

Júpiter también tiene anillos y lunas pastoras, como Metis y Adrastea, que pastorean uno de sus anillos interiores de Júpiter. Al estar ambos en el interior del límite de Roche del planeta es posible que el material del anillo provenga de los propios satélites ya que éstos se encuentran en condiciones cercanas a la ruptura por los efectos de marea de Júpiter.

Se conocen satélites pastores en otros planetas con anillos. Así, el planeta Urano tiene a las lunas Cordelia y Ofelia que actúan como pastoras interior y exterior de su anillo Épsilon. Por su parte, el planeta Neptuno tiene al menos un satélite pastor, Galatea, responsable de mantener en su sitio al anillo Adams.

Cómo funciona el sistema de satélites pastores

El satélite pastor acelera las partículas del anillo exterior y frena a las del interior, con lo cual se abre una brecha cuya anchura depende de la masa del satélite.

Pastores de Saturno

Siguiendo las leyes de la física, una partícula interior se mueve más deprisa que una exterior. Como consecuencia, el satélite (que está en medio) adelanta a las exteriores y es adelantado por las interiores. Al pasar cerca, su influencia gravitatoria atrae estos materiales de forma que frena a los que pasan por el interior (más cerca del planeta) y acelera a los que pasan por su exterior.

La fuerza que el satélite ejerce sobre cada partícula interior se opone a la dirección de su movimiento orbital; por tanto, al frenarla, la hace caer a una órbita más baja. Esa misma fuerza actúa al revés sobre las partículas exteriores, es decir, las empuja en la misma dirección de su movimiento orbital; esto las aleja a una órbita más alta. De este modo, el satélite pastor limpia de materiales el camino a uno y otro lado de su trayectoria y mantiene los anillos en orden.


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