Júpiter y sus satélites liliputienses: pequeñas lunas casi invisibles que sostienen sus anillos y revelan su historia

Aunque pasan desapercibidas, estos diminutos satélites cumplen funciones importantes. Orbitan en silencio alrededor del gigante gaseoso, estabilizando sus anillos y revelando secretos sobre el sistema solar.
Júpiter y sus lunas
Júpiter no solo es el planeta más grande del sistema solar, también alberga un enjambre de lunas invisibles a simple vista. Crédito: NASA.

Desde el comienzo de los tiempos, Júpiter siempre ha estado en el punto de mira de los astrónomos. En la época mítica de la astrología, cuando se creía que los planetas eran los propios dioses, Júpiter representaba al padre de todos ellos. Que nuestros antepasados lo escogieran así es obvio, porque a Júpiter se le distingue fácilmente en el cielo: es esa estrella muy brillante de color blanco grisáceo que se ve alta, sobre el horizonte en el cielo nocturno -donde es visible de nueve a diez meses al año- , y cuya luz no parpadea; de hecho es el astro que menos centellea de todos.

Observar Júpiter a través de un telescopio de aficionado no es nada espectacular: se ve pequeño, con un tamaño que no supera el de un balón de fútbol visto a 1,2 km de distancia. 

Lo único llamativo son esos cuatro débiles puntitos blancoamarillentos que encontramos cerca del planeta y que han protagonizado varios episodios memorables de la historia de la ciencia. De todos ellos, el capítulo principal fue su descubrimiento por Galileo Galilei, con lo que demostró que no todo daba vueltas alrededor de nuestro planeta, supuesto centro del universo, pues al menos había cuatro cuerpos para quienes Júpiter era su centro.

Esos mismos satélites sirvieron, un siglo más tarde, para medir una de las constantes físicas fundamentales: la velocidad de la luz. Si estuvieran orbitando alrededor del Sol a estos satélites –que tienen una forma casi esférica– se les consideraría, cuando menos, planetas enanos. 

Júpiter y sus lunas
Algunas lunas de Júpiter tardan menos de 12 horas en orbitar el planeta; otras, hasta dos años completos. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

Júpiter no es solo un planeta: es un sistema completo con más de 79 lunas activas

Júpiter es todo un sistema planetario. Antes de la época de la exploración espacial contábamos trece satélites; hoy ya conocemos 79 y hemos puesto nombre a 53. Semejante cohorte está dominada por cuatro lunas grandes, conocidas como los satélites de Galileo: Ío, Europa, Ganímedes y Calisto.

Probablemente se formaron a partir de material sobrante después de que Júpiter se condensara a partir de la nube inicial de gas y polvo que rodeaba al Sol, al principio de la historia del Sistema Solar. Esto implica que las cuatro lunas galileanas tienen aproximadamente la misma edad que el resto de los planetas, unos 4500 millones de años. 

Existen curiosas similitudes entre las lunas de Galileo y el Sistema Solar: si Marte es menos denso que la Tierra, que a su vez es menos denso que Venus, y así sucesivamente, las lunas galileanas siguen el mismo patrón: son menos densas cuanto más lejos están de Júpiter. Esto es debido, posiblemente, a que el material más denso, rocoso y metálico se condensa primero, ya fuera cerca de Júpiter o del Sol, mientras que el de menor densidad lo hace a distancias más grandes, donde hace más frío.

La distancia a Júpiter también determina cuánto del calor del satélite se lo debe a las de las mareas gravitatorias: Ío, el más cercano a Júpiter, se calienta tanto que es el cuerpo volcánicamente más activo de todo el Sistema Solar, y probablemente hace mucho tiempo expulsó el agua que tenía cuando se formó. Por contra, Europa tiene una capa de hielo y agua sobre un interior rocoso y metálico, mientras que Ganímedes y Calisto poseen proporciones más altas de hielo y, por lo tanto, densidades más bajas.

Otra curiosidad es que Europa, junto con Ío y Ganímedes, están en resonancia: cada vez que Ganímedes da una vuelta alrededor de Júpiter, Europa da dos e Ío, cuatro.

Júpiter y sus satélites
Con más de 70 lunas registradas, Júpiter se asemeja a un sistema planetario en miniatura orbitando dentro del nuestro. Crédito: NASA/JPL/Cornell University, adaptación hecha por Packa - Wikipedia.

Las lunas Liliputienses de Júpiter

A los cuatro satélites galileanos debemos añadir una larga cohorte de otras lunas. Hasta la fecha se conocen 79, de las cuales veintitrés siguen sin nombre oficial; los que lo han recibido tienen nombres de amantes o hijas del dios romano Júpiter o de su equivalente griego, Zeus. A ellas hay que sumar las numerosas lunas menores de aspecto irregular cuyo origen lo tenemos en los asteroides o trozos de asteroides que quedaron atrapados en el pozo gravitatorio de Júpiter.

En conjunto no son algo relevante en el sistema joviano, pues todas ellas solo dan cuenta del 0,003 % de la masa total que hay en órbita alrededor del gigante gaseoso.

Los astrónomos organizan el sistema de satélites de Júpiter en tres grupos. De más lejos a más cerca del planeta, tenemos el grupo de los satélites irregulares –cuerpos atrapados por la gravedad de Júpiter–; las lunas de Galileo; y el grupo de lunas interiores Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe, pequeños cuerpos rocosos de los que poco se sabe y que fueron descubiertos por la sonda Voyager 1 en 1979.

Estos cuatro se encuentran por dentro de la órbita de Ío y tardan menos de un día en girar alrededor de Júpiter siguendo unas órbitas más o menos regulares. El mayor de todos, Amaltea (de unos 160 km de diámetro), parece que no se formó allí, sino que, o bien fue capturada por Júpiter o se coció a mayores distancias y acabó cayendo donde se encuentra ahora. Su órbita alrededor de Júpiter es de doce horas.

Lunas pequeñas
Los anillos de Júpiter, invisibles desde la Tierra, son sostenidos por las partículas liberadas por sus lunas más pequeñas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU.

Sistema de anillos

Estas lunas, junto con un número no determinado de otras más pequeñas, son las que mantienen estable el débil sistema de anillos que rodea al gigante gaseoso: mientras que Metis y Adrastea se ocupan del anillo principal, Amaltea y Tebe hacen lo propio con los anillos exteriores.

El descubrimiento de este peculiar sistema de anillos fue una de las grandes sorpresas de las misiones Voyager. Se extiende a 53.000 km de la atmósfera del planeta, y visto de frente captura menos del 0,1 % de la luz que lo atraviesa, lo que hace que sea prácticamente transparente: la Pioneer 11 atravesó ese anillo en 1974 sin darse cuenta de su existencia. Aparentemente, las partículas que lo forman solo son visibles cuando se observan de perfil o contra el Sol.

En el grupo de los satélites más exteriores, cuyos representantes son Sinope, Pasifae, Carmé, Himalia, Temisto y Ananké (a los que acompañan toda una panoplia de otros más pequeños), ninguno supera los 50 km de diámetro. Sin excepción se sitúan más allá de la órbita de Calisto y en promedio tardan dos años en dar una vuelta completa al planeta siguiendo órbitas muy excéntricas, lo que confirma su origen extrajoviano.

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