El Tamiz

Ignora lo accesorio, atesora lo esencial

El Sistema Solar - Jápeto

A estas alturas estaba seguro de que su destino final era Jápeto.

Arthur C. Clarke, 2001: Una odisea en el espacio.

Estamos a punto de terminar nuestro viaje por el subsistema de Saturno en nuestro largo trayecto por El Sistema Solar. En el último artículo de la serie visitamos Hiperión, la caótica luna con aspecto de esponja. Hoy nos vamos mucho más lejos del gigante Saturno para conocer la última de las lunas principales de Saturno –aún nos queda un artículo más para explorar algunas pequeñas lunas exteriores–: Jápeto.

Por si no conoces El Sistema Solar, en esta serie recorremos cada objeto que orbita nuestro Sol, desde dentro hacia fuera. De paso, intercalando la información con artículos específicos sobre diversos objetos o dentro de los propios artículos, intentamos dar nociones de planetología sin aburrir demasiado. No puedo garantizar que salgas de aquí sabiendo mucho, pero sí que te llevarás a la mochila unos cuantos fondos de pantalla dignos de babeo profuso. Para muestra, un botón: una delicia de Cassini para abrir boca.

Jápeto, visto por Cassini
La superficie de Jápeto, fotografiada por Cassini [NASA].

Además de por el disfrute de la foto en sí, he querido empezar con una imagen tomada por Cassini para honrar al científico cuyo nombre lleva la sonda, Giovanni Domenico Cassini, ya que nuestra historia comienza con él. La razón es, por supuesto, que el italiano fue precisamente su descubridor, y además mostró una intuición e inteligencia magníficas al estudiar la luna, como veremos luego.

Aunque ya sepas la historia, permite que te refresque brevemente la memoria: el primer satélite de Saturno en ser descubierto fue el gigantesco Titán, como no podría ser de otro modo por su tamaño descomunal. Recuerda que Titán tiene un diámetro más de tres veces mayor que el siguiente satélite de Saturno en tamaño, Rea. Titán fue descubierto en 1655 por el holandés Christiaan Huygens, y la siguiente luna saturniana tardaría dieciséis años en ser descubierta.

Giovanni Domenico Cassini
Giovanni Domenico Cassini (1625-1712).

No sería Rea, sin embargo, a pesar de ser la segunda en tamaño: sería nuestra protagonista de hoy, Jápeto. La razón es que Rea y Jápeto tienen tamaños muy similares, pero Jápeto está muchísimo más lejos de Saturno que Rea, lo cual hace mucho más fácil verla con un telescopio decente que a su hermana “abrazada” al enorme planeta. Jápeto fue descubierta en 1671 por Giovanni Cassini en su recientemente inaugurado observatorio de París –que abrió en ese mismo año–. Dicho de otro modo, el italiano demostró a su mecenas, el Rey Sol, que la inversión en ese observatorio merecía la pena.

De hecho, Cassini le demostró a Luis XIV esto una y otra vez: en 1671 descubrió Jápeto, en 1672 Rea y en 1684 Tetis y Dione. Como ya sabes si eres tamicero añejo, Cassini tenía clarísimo quien le daba de comer y llamó a los cuatro satélites saturnianos que había descubierto sidera lodoicea (Estrellas de Luis), emulando a Galileo y sus sidera medicea de Júpiter –y si no sabes de que hablo, ¡a leer!–. Todo esto, por supuesto, a pesar de que Cassini tenía absolutamente clara la naturaleza de estas “estrellas”.

Observatorio de París
Grabado del Observatorio de París en época de Cassini.

El nombre de Jápeto, por cierto, no le fue dado por Cassini, y seguro que también sabes por qué: los nombres de los satélites saturnianos basados en los de los titanes se los debemos a John Herschel, el hijo de William. En este caso el titán honrado es Jápeto, hijo de Urano y Gaia, hermano de Crono y padre de Atlas, Prometeo, Epimeteo y Menecio. Antes de Herschel este satélite recibía el anodino nombre de Saturno V.

Como ya he dicho antes, la razón probable de que Cassini descubriese Jápeto antes que Rea es la distancia a Saturno. Rea tiene un radio orbital de unos 527 000 km, mientras que el de Jápeto es de unos 3 560 000 km, ¡casi siete veces más! De hecho, fíjate en la tremenda distancia a Saturno comparada con el resto de lunas que hemos visitado: casi todas las principales estaban bastante juntas entre los 185 000 km de Mimas y los 527 000 de Rea. Hace falta ir mucho más lejos para alcanzar el siguiente grupo, la pareja Titán-Hiperión, entre 1 200 000 y 1 500 000 km. Y ahora llegamos a la última de las lunas principales, Jápeto, a tres millones y medio de kilómetros de Saturno: la luna más solitaria de todas las principales.

Órbita de Jápeto
Órbita de Jápeto, en rojo [The Singing Badger / Creative Commons Attribution-Sharealike License 3.0].

Dado que Jápeto está mucho más lejos que el resto de lunas que hemos visto, su período orbital es también mucho mayor: tarda casi ochenta días en dar una vuelta al planeta. Esto significa, por supuesto, que para poder percibir su movimiento orbital desde la Tierra es necesario esperar bastante tiempo e ir mirando hacia la luna noche tras noche hasta observar una órbita completa. También es posible, claro, esperar un mes o dos y mirar de nuevo, y la encontraremos en un lugar apreciablemente diferente de su órbita.

Esto mismo exactamente hizo Cassini tras descubrirla, y se topó con algo rarísimo. El italiano vio la luna a la izquierda de Saturno con el telescopio, y tras unas cuantas noches se dio cuenta de que el período era bastante largo. Tras estimar el período orbital a partir de unas cuantas observaciones, Cassini esperó un par de meses: Jápeto se encontraría entonces al otro lado de Saturno, el derecho, y el astrónomo tenía una idea razonablemente buena de hacia dónde mirar para verlo entonces.

Pero no vio absolutamente nada.

Tras la espera de rigor, cuando Jápeto debería encontrarse de nuevo a la izquierda de Saturno visto desde la Tierra, Cassini dirigió su telescopio hacia el lugar donde debería estar… y allí estaba Jápeto, inconfundible y brillante. Otra larga espera para que la luna pasara a la derecha de Saturno… y Jápeto desapareció del mapa de nuevo durante mes y medio.

¿Qué diantres estaba pasando? Era como si Jápeto estuviera ahí, visible clarísimamente, a la izquierda de Saturno, pero nunca jamás apareciese al otro lado. Esto no era explicable diciendo que algo tapase a Jápeto en la mitad derecha de su órbita: evidentemente la luna pasaría de vez en cuando tras Saturno, ¡pero debería aparecer al otro lado! ¿Por qué sólo era visible a la izquierda? ¿Es que sólo realizaba media órbita? ¡Absurdo!

Dado que no había explicación posible para la desaparición de Jápeto, Cassini hizo lo que le pareció más lógico: mirar con más detenimiento donde debería estar el satélite durante su semiórbita “de la derecha”. El satélite, según pensaba el italiano, muy probablemente sí estaba allí, pero por alguna razón estaba oculto. Gracias a la generosa ayuda de Luis, Cassini construyó mejores telescopios en París y finalmente, treinta y cuatro años después de descubrir Jápeto, lo vio a la derecha de Saturno exactamente donde debería estar de acuerdo con su movimiento orbital, pero dos magnitudes más tenue que en la otra mitad de su órbita.

Esto puede sonar poco impresionante, pero es porque la magnitud aparente es logarítmica: cada punto de diferencia implica 2,5 veces más o menos brillo aparente. Si una estrella tiene una magnitud 7 y otra tiene una magnitud 8, por ejemplo, la primera es 2,5 veces más brillante que la otra. Si una tiene magnitud 7 y otra 9, dado que cada unidad de diferencia multiplica o divide por 2,5, la primera es 2,52 veces más brillante, es decir, 6,25 veces más brillante.

De manera que Cassini determinó en 1705 que en una mitad de su órbita Jápeto disminuía su brillo aparente más de seis veces. Y esto era muy difícil de explicar. Giovanni tenía bien claro que el brillo de cualquier satélite no es propio, sino la reflexión de parte de la luz solar, de modo que no podía ser que Jápeto emitiese más luz unas veces que otras, ¡no emitía ninguna luz, simplemente la reflejaba!

Tampoco era aceptable pensar que se tratase de dos lunas diferentes, una brillante y otra tenue, compartiendo órbita: la luna brillante nunca aparecía a la derecha de Saturno, y la tenue nunca aparecía a la izquierda, ¡y cada una aparecía cuando la otra desaparecía en Saturno! No, tenía que ser el mismo satélite, pero ¿cómo era posible que su apariencia fuera tan distinta a un lado y otro?

La conclusión de Cassini me parece de una intuición sorprendente. Era posible explicar este extraño comportamiento suponiendo dos cosas:

  • La luna era una sola, pero tenía mitades de dos colores diferentes, una mitad clara y otra oscura.

  • El período rotacional de la luna era exactamente igual que su período de traslación alrededor de Saturno, de modo que siempre presentaba la misma cara al planeta.

Suponiendo estas dos cosas, un hemisferio claro y otro oscuro y la coincidencia de períodos orbital y rotacional, todo quedaba explicado. En una mitad de su órbita, Jápeto presentaba hacia nosotros su hemisferio oscuro, y en la otra su hemisferio claro. De ahí el cambio de magnitud aparente: todo dependía de qué hemisferio estuviésemos mirando.

Naturalmente, esto suponía además dos coincidencias curiosas que, hasta donde yo sé, Cassini nunca mencionó:

  • Que la división entre los dos hemisferios era a lo largo de meridianos, es decir, no eran hemisferios “norte y sur”, sino “este y oeste”, de diferentes colores.

  • Que la transición entre los dos dos hemisferios enfrentados hacia la Tierra se producía aproximadamente en el paso por Saturno –frente al planeta o tras él, según el caso–.

Ninguna de las dos coincidencias lo son, por cierto: ambas pueden deducirse lógicamente del comportamiento de Jápeto, y ambas están relacionadas. Luego hablaremos de ellas, pero sabes ya la suficiente planetología –aunque no seas consciente de ello– para aventurar una hipótesis ya, antes de seguir leyendo, si es que te atreves a comparar tu intuición con la del genial Cassini.

No alabaría la intuición de Cassini si no estuviera bien encaminada, claro. Efectivamente, Jápeto es una luna bicolor, con un hemisferio muchísimo más blanco que el otro. La región oscura es casi negra, con un albedo de 0,05, y la clara tiene un albedo de hasta 0,6, más de diez veces más que la otra. La consecuencia es justo lo observado por Cassini: una magnitud aparente de 10,2 para el lado claro y 11,9 para el oscuro. Dado que los mejores telescopios del XVII no podían detectar magnitudes mayores (más tenues cuanto más grande el número) que alrededor de 11, Cassini no pudo ver la cara oscura de Jápeto en el momento de descubrir la luna ni hasta varias décadas después.

En honor a la inteligencia de Cassini, la región oscura de Jápeto se llama Cassini Regio. La región más clara recibe dos nombres de los que hablaremos luego, pero ninguno tan importante como el que honra al italiano y su hipótesis magistral.

Desde luego, hizo falta esperar muchísimo tiempo para que la hipótesis bicolor de Cassini se sustanciara. Cuando las Voyager alcanzaron el subsistema saturniano en 1980 y 1981, nos proporcionaron múltiples fotografías de Jápeto desde diferentes ángulos, revelando el peculiar aspecto de la luna sin lugar a dudas. Por ejemplo, en esta imagen se ven ambos hemisferios y el tremendo contraste entre ellos:

Jápeto, fotografiado por Voyager
Jápeto, fotografiado por una Voyager (no sé cuál de las dos) [NASA].

Como siempre, la calidad de las fotos de estas primeras sondas no es demasiado buena si la comparamos con las de Cassini –que hacen babear al más templado–, pero me siguen poniendo la carne de gallina. Aquí tienes una serie de fotos de Voyager desde diferentes perspectivas:

Jápeto, fotografiado por Voyager
Jápeto, fotografiado por las Voyager [NASA].

Gracias a las Voyager pudimos conocer con enorme detalle la órbita de Jápeto y sus características físicas principales. Ya hemos visto antes que la órbita de esta luna es desproporcionadamente grande comparada con las de las que hemos visto antes, pero hay otra diferencia que tal vez sea incluso más importante: su inclinación sobre el plano ecuatorial de Saturno.

Como recordarás, todos los demás satélites saturnianos que hemos estudiado hasta ahora tienen órbitas que están prácticamente sobre el plano ecuatorial de Saturno, como sucede también con los anillos. Todo esto no es sorprendente, ya que pensamos que se trata de objetos que proceden originalmente de la misma masa en rotación.

Otra manera de ver esto es pensar así: si te encontrases en cualquier otra luna de Saturno, apenas podrías ver los anillos, ya que son delgadísimos y estarías viéndolos siempre “de canto”… salvo que estuvieras en Jápeto. La órbita de Jápeto tiene una inclinación de unos 15º sobre el ecuador de Saturno; puedes ver el contraste con el resto de lunas principales en esta imagen en la que todas las órbitas están más o menos de canto:

Órbita de Jápeto
Órbita de Jápeto, en rojo [The Singing Badger / Creative Commons Attribution-Sharealike License 3.0].

Naturalmente, visto desde Jápeto todo es al revés: verías el resto de órbitas inclinadas, y también los anillos, de modo que esta luna te permitiría disfrutar de la vista en todo su esplendor. Desgraciadamente, al estar a tres millones y medio de kilómetros del planeta –unas diez veces más lejos que nuestra Luna de la Tierra– el tamaño de Saturno sería diminuto comparado con la vista de las lunas interiores: tendría tan sólo cuatro veces el tamaño de nuestra Luna vista desde la Tierra.

Las Voyager también revelaron la causa de las dos coincidencias que mencioné antes. La razón es simplemente que el hemisferio claro y el oscuro no están situados de cualquier manera: el hemisferio claro es el trasero, y el hemisferio oscuro el delantero, en el movimiento de Jápeto alrededor de Saturno. Como en el resto de lunas saturnianas, Jápeto tiene el mismo período orbital que rotacional, de modo que siempre presenta la misma cara hacia el planeta; es lo mismo que le pasa a nuestra Luna, y fue en aquel artículo en el que explicamos el porqué, de modo que no voy a repetirlo aquí.

También este comportamiento tiene una causa, y también espero que seas capaz de deducirla tú mismo con lo que has aprendido en esta serie: Jápeto era originalmente casi blanco. Sin embargo, tras millones de años recorriendo una región razonablemente sucia del espacio que rodea a Saturno, la luna se fue ensuciando por delante, lo mismo que un coche que hace un largo viaje por la autopista suele tener la parte delantera mucho más sucia que la trasera.

Es posible que también sospeches correctamente por qué Jápeto era de un color tan claro al principio. No hace falta más que medir el diámetro de la luna y su tirón gravitatorio para estimar así su volumen, su masa y, con ellos, su densidad. Ya he dicho antes que el diámetro de Jápeto es prácticamente igual que el de Rea, unos 1 500 km (el de nuestra Luna es de unos 3 500 km). Su volumen es por tanto unas trece veces menor que el de Selene. Sin embargo, la masa de Jápeto es de unos 1,8·1021 kg, cuarenta veces menos que la de nuestra Luna.

Esto significa que Jápeto es mucho menos denso que nuestra Luna: unas tres veces menos. La densidad de la luna saturniana es muy parecida a la del agua, unos 1 080 kg/m3, lo cual a su vez quiere decir que en su mayor parte se trata de una bola de hielo con rocas embebidas en él. El aspecto rocoso de la cara oscura no es más que una ilusión: un barniz no demasiado espeso que cubre el hielo del interior, con trozos de roca dentro como las pasas de un bizcocho. No es sino una bola de nieve sucia.

Este fenómeno de “ensuciamiento de la cara delantera” lo sufren muchos satélites, pero en el caso de Jápeto el contraste de color es tremendo, y no estamos completamente seguros de por qué. El modelo más aceptado ahora mismo, ya que las simulaciones realizadas por ordenador con las premisas que voy a contarte predicen lo que vemos con bastante exactitud, es bastante complejo.

Imagina la luna al principio, toda ella casi blanca excepto por la ocasional roca oscura (una de las “pasas” del bizcocho). Imagina ahora el polvo y rocas externos depositándose preferentemente sobre la cara frontal de Jápeto en su movimiento. Tras cierto tiempo, la región delantera sería algo más oscura que la trasera. Pero esto a su vez significa que la región delantera reflejaría menos luz solar, y se calentaría más.

Este efecto es evidente, pero muy pequeño en casi cualquier luna: la duración de un día es tan pequeña para las lunas cercanas a Saturno que apenas da tiempo a que la diferencia de temperatura se haga demasiado grande. Pero dado que Jápeto tarda unos 80 días en dar una vuelta a Saturno, el Sol impacta durante mucho tiempo sobre cada parte de la superficie de la luna antes de desaparecer. Esto hace que la diferencia de color suponga una enorme diferencia de temperatura entre ambas regiones.

Si Jápeto fuera una bola de hielo sin más, la consecuencia sería simplemente que una región sufriría mayor deshielo diurno –como no hay atmósfera se trata de sublimación de hielo a vapor de agua– y ese vapor de agua se depositaría mediante sublimación inversa en la región trasera, más blanca y por tanto más fría. Pero Jápeto no sólo está hecho de hielo.

Según el hielo de la zona más caliente se sublima, revela las capas inferiores, que también contienen esas “pasas de bizcocho” de polvo y roca, que son oscuras. De modo que, tras la desaparición de una capa de hielo, el polvo y rocas siguen quedando allí, mientras que el hielo se ha ido. Esto significa que lo que queda es una mezcla de polvo y rocas del interior de la luna y polvo y rocas que la ensuciaron originalmente: oscuridad y más oscuridad. Sin embargo, el polvo y rocas interiores nunca se ven en la cara trasera, ya que ésta sufre el efecto contrario: la deposición constante de hielo sublimado desde la cara delantera.

Es más, incluso aunque la cara trasera sufre el impacto ocasional de polvo y rocas oscuras, la deposición constante de hielo de la delantera las va cubriendo y apenas los vemos. Como puedes darte cuenta, todo es un efecto en cadena que amplifica la diferencia de color entre ambos hemisferios.

Todo esto se hizo mucho más claro –y más bello– en 2004, cuando la sonda Cassini alcanzó el subsistema saturniano. Más aún en 2007, cuando Cassini hizo su pasada más cercana a la luna, a unos 1 200 km de la superficie (¡menos del diámetro de la propia Jápeto!). Para dar una perspectiva de lo reciente de esto, El Tamiz lo dio como noticia, ya que por entonces ya existía el blog: Cassini se encuentra con Jápeto, publicado casi exactamente hace siete años.

Como siempre, la belleza de las fotos de Cassini hace inútiles las palabras (aunque no haga que yo me calle):

Jápeto, fotografiada por Cassini
Jápeto, fotografiada por Cassini en 2004. La imagen es la composición de cuatro fotos diferentes. Versión a 1380x1378 px [NASA].

Como puedes ver, la foto de arriba es fundamentalmente del hemisferio oscuro: Cassini Regio, con algo del polo de color más claro en la parte superior de la foto. A lo largo del resto del artículo mostraré fotos de Cassini desde otros ángulos, de modo que tengas una mejor idea de la geografía de toda la luna. El caso es que las fotos de la sonda nos revelaron una luna peculiar, no sólo por su doble color.

En primer lugar, Jápeto no es completamente esférica –y no estoy hablando de la cadena montañosa de la foto de arriba–. Esto no es sorprendente, ya que cualquier objeto estelar que gira sobre sí mismo tiende a ser un esferoide, y no una esfera. Cuánto se separa la forma de un objeto en rotación de la de una esfera depende básicamente de la velocidad con la que gira y su plasticidad.

Dado que Jápeto gira sobre su eje muy lentamente –como he dicho antes, tarda unos 80 días en dar una vuelta a Saturno y en girar sobre sí misma–, podríamos esperar que fuera una esfera casi perfecta. Sin embargo, no lo es: el radio ecuatorial es casi un 5% mayor que el polar. Esto puede parecer poco, pero piensa que en el caso de nuestra propia Tierra este valor es del 0,3%. Como dije al hablar de nuestro planeta, la Tierra es tan esférica que cumpliría las reglas oficiales del billar. Jápeto, sin embargo, está muy achatada, a pesar de que su rotación es ochenta veces más lenta que la nuestra.

Jápeto, hemisferio trasero
Hemisferio trasero de Jápeto, fotografiado por Cassini. Versión a 4100x4100 px. [NASA].

Pensamos que la respuesta a este enigma está en el pasado: cuando se formó, Jápeto era mucho más deformable que ahora, ya que estaba parcialmente líquida. En ese momento, su velocidad de rotación probablemente era mucho mayor que ahora, especialmente dado su tamaño: seguramente de unas diez horas nada más. Según pasó el tiempo, la luna se enfrió, y las fuerzas de marea fueron disminuyendo su velocidad de rotación hasta hacerla coincidir con la de traslación, pero para entonces la luna ya se había “congelado” en su forma esferoidal.

No hace falta que me detenga en detalles que, a estas alturas de la serie, ya tienes clarísimos mirando la luna: la abundancia de cráteres revela la ausencia de atmósfera. Esto lo podría ver cualquiera, pero tú puedes ver más allá aún – los cráteres son suficientemente abundantes para significar además que hace mucho tiempo que Jápeto está geológicamente muerta. También observarás que la distribución de cráteres es prácticamente homogénea por toda la luna, otro síntoma de que su interior está frío y sólido, a diferencia de otras lunas saturnianas como Encélado.

Aunque me repita: la ausencia de actividad geológica tiene una causa que también deberías poder deducir tú solo a estas alturas. Por un lado, la enorme distancia entre Jápeto y el padre Saturno hace que las fuerzas de marea sean mucho menos intensas para esta luna que para otras más cercanas. Por otro lado, como puedes ver en la imagen de la órbita desde la perspectiva polar, la órbita de Jápeto es prácticamente circular. Tiene una excentricidad de 0,03, lo cual evita cualquier calentamiento de marea intenso y ha permitido que la luna se enfríe por dentro hasta morir, geológicamente hablando.

Permite que muestre las dos fotos anteriores una junto a la otra para mostrarte los accidentes geográficos más importantes de Jápeto. En ellas se observa casi todo lo interesante que hay en la luna, y quiero intentar que recuerdes lo esencial:

Hemisferios de Jápeto
Hemisferios de Jápeto [NASA].

En el hemisferio delantero destacan tres cosas. Por un lado, la cadena montañosa que marca el ecuador de la luna, y que es tan importante que hablaremos de ella en particular más adelante. Por otro, casi toda la región es oscura, lo que quiere decir que estamos mirando Cassini Regio. Finalmente, ves dos de los principales cráteres de Jápeto. En el centro y ligeramente por encima de la cadena ecuatorial hay uno bastante grande, Falsarón, y mucho mayor que él, a la derecha y pegado al ecuador, el mayor cráter de Jápeto, Turgis.

Turgis es un cráter descomunal. Como casi todos los accidentes geográficos de Jápeto, su nombre proviene de La Chanson de Roland (El Cantar de Roldán), la primera obra literaria de la historia en francés. Hay excepciones, claro, y la más importante de todas es Cassini Regio. Turgis es el barón sarraceno de Tortosa en la Canción. En Jápeto, Turgis es un cráter de unos 580 km de diámetro (recuerda que el de la luna completa es de 1 500 km) y uno de los más grandes de todo el Sistema Solar.

Tan grande es Turgis que tiene multitud de cráteres en su interior, algunos de ellos con nombre. Aquí puedes ver el cráter Malun, dentro de Turgis y pegado a su borde:

Turgis, cráter de Jápeto
Malun, en el interior de Turgis [NASA].

En la foto de la derecha apenas se ve Cassini Regio. Puedes distinguir dos regiones de color claro, una por encima y otra por debajo de una franja algo más oscura. Por comodidad se les han dado nombres distintos a ambas: la que está por encima del ecuador se llama Roncesvaux Terra (Tierra de Roncesvalles), y la que está por debajo Saragossa Terra (Tierra de Zaragoza), dos lugares que aparecen en la Chanson.

Abajo y a la izquierda puedes ver el segundo cráter más grande del satélite, Engelier, uno de los doce Pares de Francia. En la luna es otro monstruoso cráter de unos 500 km de diámetro, algo más pequeño que Turgis. Pero lo más interesante de la foto derecha del hemisferio más claro no es lo que se ve, sino lo que no se ve: no hay apenas rastro de la cadena montañosa.

Esta cadena montañosa es una de las estructuras geológicas más peculiares de todo el Sistema Solar: una cadena montañosa que recorre parte del ecuador de la luna, y con un tamaño tan descomunal respecto al del propio satélite que le da una forma parecida a la de una nuez:

Cadena montañosa de Jápeto
La cadena montañosa de Jápeto, fotografiada por Cassini [NASA].

Vista desde lejos parece casi una muralla –y hay quien sostiene, con una gran dosis de fantasía, que probablemente es una estructura construida por una inteligencia extraterrestre–. Al acercarnos se observa, sin embargo, que es una serie de montañas. En algunas zonas hay picos aislados, en otras hay segmentos más o menos largos, de decenas o cientos de kilómetros, pero de lo que no cabe duda es de que como cordillera está prácticamente sobre el ecuador de la luna a lo largo de toda la Cassini Regio.

La cadena tiene unos 1 300 km de longitud en total, unos 20 km de anchura y unos 13 km de altura en promedio. Piensa en esa altura y luego en la de los picos más altos de la Tierra… y luego piensa en los tamaños relativos de Jápeto y la Tierra. Estamos hablando de montañas descomunales. Hay algunos picos que se alzan más de 20 km sobre las llanuras circundantes. Pocos accidentes geográficos del Sistema Solar se le pueden comparar.

Es evidente que se trata de una serie de montañas ancestrales, ya que al mirarlas de cerca se ve que están completamente cubiertas de cráteres de distintos tamaños. No podría ser de otro modo, ya que como hemos dicho antes hace mucho tiempo que el interior de Jápeto es incapaz de producir montañas de cualquier tamaño, mucho menos gargantúas como estos picos despampanantes.

Cordillera de Jápeto, de cerca
La cordillera ecuatorial de Jápeto fotografiada en la pasada más cercana de Cassini. Versión a 1024x1024 px. [NASA].

La segunda peculiaridad de la cordillera ecuatorial es que, como he dicho, apenas se ve en la cara de color blanco: sólo se perciben picos aislados, mucho más bajos sobre la llanura que los rodea que en Cassini Regio. Esto puede ser porque efectivamente la cordillera es más baja allí, pero también puede ser que sea igual en toda la luna, pero que entre Roncesvaux Terra y Saragossa Terra haya suficiente hielo depositado a lo largo de los eones que haya ido ocultando la cordillera que allí había antes. No estamos seguros.

Tampoco estamos seguros de la razón de la existencia de esta cordillera. Es muy improbable que su posición casi exactamente a lo largo del ecuador sea una casualidad, pero es algo lo suficientemente peculiar para requerir una explicación: de ser algo inevitable, existiría en muchos otros cuerpos del Sistema Solar. ¿Por qué sólo en Jápeto?

Mapa de Jápeto
Mapa de Jápeto a partir de imágenes de Cassini. Versión a 6199x3407 px (ojo, que es un monstruo) [NASA].

Una de las hipótesis que pueden explicarlo tiene que ver con la velocidad de rotación y el enfriamiento de la luna. Si Jápeto giraba originalmente muy deprisa sobre su eje y sus capas exteriores se enfriaron mucho más deprisa que las interiores, sería posible que el reborde ecuatorial quedase “congelado” cuando la velocidad de rotación aún era grande y se produjo la solidificación de la corteza, mientras que el interior permaneció líquido bastante más tiempo y las fuerzas de marea fueron disminuyendo luego la rotación de la luna.

Esta hipótesis requiere una diferencia de enfriamiento entre exterior e interior muy grande. Es evidente que el exterior de algo caliente se enfría antes que el interior, como bien sabes si has abierto un pastel poco después de salir del horno. Pero esta diferencia no es suficiente para explicar el lento enfriamiento del interior de Jápeto. Tampoco lo son las fuerzas de marea a esta distancia de Saturno y con tan poca excentricidad.

La diferencia sí podría explicarse si en el interior de Jápeto existía la suficiente cantidad de isótopos radioactivos como para que su desintegración gradual continuase calentando la luna mucho tiempo después de su formación. En el caso del pastel y el horno, es como si el pastel tuviera en su interior pequeñas resistencias que siguieran emitiendo calor mucho tiempo después de salir del horno.

Otra hipótesis mucho más divertida dice que es posible que Jápeto fuera originalmente una luna con una luna. Un impacto suficientemente grande sobre Jápeto –y los cráteres como Turgis indican que los ha habido muy violentos– podría haber desgajado un trozo del satélite, que a su vez empezó a orbitar alrededor de Jápeto.

Jápeto, claroscuro
La superficie de Jápeto en ambos hemisferios [NASA].

Esto no es inusual para un planeta –y nuestra propia Luna puede haber tenido ese origen–, pero sí para un satélite, ya que el planeta suele ganar en el tirón gravitatorio. Dicho de otro modo, un trozo desgajado de un satélite suele convertirse en satélite del planeta –en este caso, Saturno–, pero Jápeto está tan lejos del gigante que es posible que el trozo desgajado se pusiera a orbitar a la luna y no al planeta.

Lo que pasó después, de acuerdo con esta hipótesis, es que el sub-satélite no tenía demasiada cohesión –algo probable dado que Jápeto es más bien endeble– y la gravedad japetiana acabó rompiéndolo en pedazos y formando un anillo. Este anillo terminaría cayendo hacia Jápeto de nuevo debido a la acción de la gravedad, y dado que tanto el sub-satélite como el anillo estarían en el plano ecuatorial de Jápeto, la deposición del anillo se produciría a su vez en el ecuador de la luna, formando la cordillera ecuatorial.

En otras palabras, no tenemos ni idea.

Es posible que Cassini tenga otra oportunidad de echar un vistazo cercano en 2015, aunque seguramente no tan cerca como lo hizo en 2007. Que yo tenga noticia no hay planes de visitar Jápeto en el futuro cercano, de modo que es posible que nos quedemos sin saber la verdad sobre el origen de esta cordillera durante mucho tiempo.

Ahora bien, en mi opinión Jápeto es un excelente candidato para establecer, en un futuro más lejano, una base de reabastecimiento para el tránsito entre las regiones interiores y las exteriores del Sistema Solar. Piénsalo y verás que tiene todas las ventajas que podamos imaginar excepto una, e incluso ésa es fácil de solventar.

  • Por un lado, está lejos de Saturno, lo cual hace más barato energéticamente hablando hacer una parada en ella, ya que no hay que descender demasiado en el pozo gravitatorio saturniano.

  • Por otro lado, es geológicamente inerte, con lo que no hay peligro de que un criovolcán destruya la base que establezcamos allí de buenas a primeras. La estabilidad está casi garantizada.

  • Finalmente, tiene abundancia de hielo de H2O, lo cual significa que no sólo hay agua, sino que tras la electrólisis –para lo cual, cierto, es, haría falta bastante energía– dispondríamos de oxígeno e hidrógeno para respirar y como combustible de fusión respectivamente.

La principal desventaja de Jápeto es que, al ser completamente sólida por dentro, no tiene un campo magnético propio que proteja su superficie del imapcto de partículas energéticas procedentes del exterior. Sin embargo, es posible atenuar este problema estableciendo una base subterránea: la estabilidad geológica de la luna y su pequeña densidad lo harían factible y, además, energéticamente barato.

No puedo terminar sin mencionar, como hice con Hiperión, la relación entre este satélite y la literatura de ciencia-ficción. En este caso no puedo decir mucho para no reventar secretos, pero te recomiendo que leas –o releas– 2001, Una odisea en el espacio, de Arthur C. Clarke, ya que Jápeto tiene una gloriosa aparición en ella. No desvelo nada en la siguiente cita:

Un hemisferio del satélite, que, como sus compañeros, siempre presentaba la misma cara hacia Saturno, era extremadamente oscuro y mostraba muy poco detalle en la superficie. El otro, en total contraste, estaba dominado por un óvalo blanco brillante, de unas cuatrocientas millas de largo y doscientas de ancho. Por el momento sólo una parte de esta impresionante formación estaba iluminada, pero ahora era obvia la razón de las extraordinarias variaciones en el brillo de Jápeto.

Arthur C. Clarke, 2001: Una odisea en el espacio.

Pero, a diferencia de Dave, nuestro destino final no es Jápeto, sino que continuaremos nuestro viaje en la siguiente entrega de la serie para alejarnos aún más de Saturno y visitar las lunas exteriores del gigante, sobre todo una de ellas. ¡Hasta entonces!

Para saber más (esp/ing cuando es posible):

Astronomía, Ciencia, El Sistema Solar, Física

13 comentarios

De: Epicureo
2014-09-09 19:15

Un mundo maravilloso Jápeto, y maravillosamente descrito en esta entrada.

Esta serie del sistema solar nos está dando muchísimas alegrías a todos los aficionados.

De: J
2014-09-09 20:53

Es impresionante. Uno de los artículos de esta serie que más me ha gustado.

No sé si lo habré dicho antes durante la serie, pero uno de los temas que más me preocupa para colonizar el sistema solar es que, aparte del motivo de no poner todos los huevos en la misma cesta, ¿qué otro motivo podemos tener para hacerlo? Quiero decir que cuando colonizamos América y África (europeocéntricamente, claro) es porque allí había recursos que nos interesaban; o mejor dicho: había recursos que valían más de lo que nos costaba ir a por ellos. Pero, ¿eso será verdad en algún momento para algún otro cuerpo celeste? ¿O hace falta llegar al extremo de esquilmar La Tierra y que tengamos que salir en plan Arca de Noé a buscar otro mundo que esquilmar (por cierto, un recurso habitual de la CiFi, aunque lo normal es que nos lo hagan a nosotros y nos defendamos)?

De: Juan Carlos
2014-09-09 22:07

Impresionante artículo, Pedro, como prácticamente toda esta serie (mi favorita, por cierto)

Una duda, cual sería el tamaño relativo de la dichosa cadena montañosa, si estuviera en la Tierra (considerando las diferencias de tamaño)?

Y donde dice "En el hemisferio trasero destacan tres cosas", no debería decir "hemisferio delantero", o sea el "sucio"?

Saludos

De: Juan Carlos
2014-09-09 22:23

Bueno, auto respondiéndome el comentario anterior... con una simple regla de tres (supongo será una buena aproximación) si el diámetro de Jápeto es de 1,500Km y las montañas más altas tienen 15Km de altura, y siendo el diámetro de la Tierra de unos 12,700Km… me sale algo así como 127Km de altura!!

Casi una tercera parte de la altura de la ISS!

De: Pedro
2014-09-09 22:36

Ya me extrañaba a mí que no apareciese Juan Carlos con alguna errata... ojo de halcón :)

De: Juan Carlos
2014-09-10 16:06

jajaja...

Siguiendo con las "comparaciones", si tomamos en cuenta la altura del Monte Olimpo (23Km) y el diámetro de Marte (6,790km), el monte Everest "deberia" tener una altura de 43km (casi 5 veces la real), impresionante, no?

Saludos

De: Marcelo
2014-09-10 21:14

Yo espero, y tengo fe, que nuestra salida de la Tierra será como en la serie Star Trek en el Enterprise: Investigación («continua misión de explorar extraños, nuevos mundos, y de buscar nuevas formas de vida y nuevas civilizaciones, viajando audazmente a donde nadie ha llegado antes»). Los humanos aprenderemos, no si caernos como cae el pequeño de la bicicleta en su primer viaje de aprendizaje, que tenemos sólo una Tierra a la mano, y que debemos cuidarla aunque nos cueste. Hermosa entrada Pedro, esta "nuez estelar" se ve preciosa desde Cassini, y tu texto le hizo justicia... ¡hablan juntos!

De: Laertes
2014-09-10 22:05

En la novela 2312 de Kim Stanley Robinson, autor de la trilogía de Marte, la humanidad ha colonizado varios planetas y lunas del sistema solar Jápeto tiene también una aparición estelar. De hecho se describe gran parte de lo que nos ha contado Pedro.

De: Macluskey
2014-09-11 19:02

Gran artículo, Jefe, como siempre. Hasta le dan a uno ganas de largarse para allá... luego se lo piensa uno y se queda, pero porque no queda más remrdio...

Por cierto, hay en el texto un "imapcto" que no resulta nada impactante, je, je. Las dichosas erratas...

Saludos Mac

De: barbarobarbarez
2014-09-16 12:47

Felicitaciones, llevo siguiéndote mas de año y medio y tengo que decirte que eres un gran divulgador, especialmente en estos temas astronómicos. Lo que podría resultar una tediosa descripción mediante datos de una roca inerte, tu lo conviertes en un viaje espectacular por las maravillas de nuestro sistema solar manteniendo siempre un ritmo trepidante.

De: capi
2014-09-17 15:05

Buenos días a todos; no suelo escribir comentarios en ninguna página pero he de decir que desde que encontré esta web y en particular esta serie estoy disfrutando como un niño pequeño.

Mis felicitaciones a todos los que están detrás y en particular a Pedro por acercarnos estos artículos tan maravillosos y como no a toda esta comunidad de locos que debaten en los comentarios.

Ya estoy contando los días para el próximo!!

De: traiano
2014-09-26 11:23

Una vez más ¡¡¡¡B R A V O!!!!

De: bevender
2014-10-08 22:08

Me encanta... Por cierto,una nota mitológica: En alguna parte leí que el titán Japeto (entendiendo como titanes a los habitantes de Grecia anteriores a los "dioses olímpicos", es decir los que les conquistaron después)podría tener como origen el mismo personaje real que dio origen a Jafet ( el tercer hijo de Noe que se entiende fue con su tribu los Jafetitas hacia occidente. Recuerdo que los otros dos eran Sem, de donde vienen los semitas y las lenguas semíticas, y Cam de donde viene Canaán y los Cananitas) Me parece maravilloso como sucesos prácticamente olvidados de hace más de 6000 años vuelven a la memoria colectiva en los sitios más insospechados.

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