¿Por qué costó tanto descubrir los anillos de Júpiter, Urano y Neptuno?

1. Los anillos de Urano se descubrieron cuando una estrella se apagó varias veces

El 10 de marzo de 1977, tres astrónomos —James Elliot, Edward Dunham y Jessica Mink— volaban en un avión especial de la NASA con un telescopio, el Observatorio Aerotransportado Kuiper[1]. Querían ver cómo Urano pasaba por delante de una estrella lejana. Elegir un avión tenía una razón práctica: desde tierra, las nubes arruinan muchas observaciones, y a esa altura las dejaban por debajo[2].

Lo que buscaban no eran anillos. Querían estudiar la atmósfera de Urano: cómo la luz de la estrella se debilita al atravesarla permite estimar su temperatura y su presión[2]. Pero, antes de que el planeta tapara la estrella, esta se apagó varias veces, y lo mismo ocurrió justo después. Los tres concluyeron que lo explicaba un sistema de al menos cinco anillos[1].

Una forma sencilla de imaginarlo: si pasas despacio una reja o una rama delante de una lámpara lejana, la luz parpadea. Los anillos de Urano son tan finos y oscuros que no se veían, pero sí tapaban la luz de la estrella cuando pasaban por delante. (Es solo una comparación; en la realidad es el planeta el que se mueve ante la estrella.)

La cuenta de anillos siguió creciendo. Los propios datos de aquel día mostraron cuatro más, hasta nueve[2]. En 1986, la sonda Voyager 2 pasó junto a Urano, tomó las primeras imágenes directas de los anillos y encontró dos más. Unos veinte años después, el telescopio espacial Hubble halló otro par en el exterior, y hoy la NASA habla de 13 anillos débiles[3].

2. Los anillos de Júpiter los vio una sonda en 1979, y son sobre todo polvo

Júpiter es el planeta más grande, pero sus anillos son discretos. Se descubrieron en 1979, cuando la sonda Voyager 1 pasó cerca y los fotografió: fueron el tercer sistema de anillos hallado en el Sistema Solar, después de los de Saturno y los de Urano[4].

Están formados sobre todo por polvo muy fino, y desde la Tierra solo se pueden observar con los telescopios más grandes[4]. El anillo principal y el halo, la capa más gruesa que lo rodea por dentro, serían polvo desprendido de pequeñas lunas cercanas al planeta, como Metis y Adrastea, cuando algo choca contra ellas a gran velocidad[4]. Es decir: no son un collar de bloques de hielo, sino una especie de niebla hecha con los restos de pequeños choques.

Todavía no está claro cuántos años tienen. La fuente que consultamos dice que se desconoce y que quizá existan desde que se formó Júpiter[4]. No encontramos en fuentes primarias una explicación comprobada de por qué los anillos de un planeta tan enorme son tan poco llamativos, así que dejamos esa pregunta abierta.

3. El descubrimiento de los anillos de Neptuno empezó con parpadeos de estrellas y tienen «arcos» que no deberían durar

En 1984, tres telescopios en Sudamérica registraron que una estrella parpadeaba antes y después de que Neptuno pasara por delante de ella, vista desde la Tierra. Se interpretó como un anillo parcial, o un arco de anillo[5]. Esa observación no bastaba para saber si el anillo daba la vuelta entera al planeta. Los anillos se confirmaron en los años siguientes con más ocultaciones de estrellas y con la sonda Voyager 2[5]. Las primeras imágenes que lo probaron las tomó la sonda el 22 de agosto de 1989, unos días antes de su máximo acercamiento[6].

La Voyager 2 descubrió seis anillos tenues. En el más externo, el anillo de Adams, hay cuatro «arcos»: partes del anillo donde el polvo se amontona en vez de repartirse por todo el círculo. Tienen nombre en francés: Liberté, Égalité, Fraternité y Courage[5].

Por qué los arcos son un misterio

Según las leyes del movimiento, esos arcos deberían haberse estirado hasta formar un anillo uniforme en unos pocos meses. Sin embargo, persistieron durante la época de la Voyager y mucho después[5]. Se piensa que la gravedad de Galatea, una luna situada justo por dentro del anillo, ayuda a mantenerlos juntos[6], pero los modelos para explicar su larga vida se siguen comparando[5]. Además, no son eternos: observaciones desde la Tierra, con el Hubble y con óptica adaptativa (una técnica que ayuda a corregir las distorsiones de la atmósfera), muestran cambios en las últimas tres décadas, con la desaparición de Courage y de Liberté hacia 2009[5].

4. Por qué es tan difícil verlos, y cómo el telescopio Webb volvió a mostrarlos

Las tres historias tienen algo en común: nadie vio estos anillos «de frente». Eran demasiado finos o demasiado débiles. Los de Júpiter están formados sobre todo por polvo[4]; los de Neptuno incluyen bandas de polvo muy tenue[7]. Y tanto Urano como Neptuno están a distancias enormes de la Tierra: Neptuno está unas 30 veces más lejos del Sol que nosotros[7].

En 2022, el telescopio espacial James Webb captó la imagen más nítida en más de 30 años de los anillos de Neptuno. Mostró varios anillos estrechos y brillantes y, además, las bandas de polvo más débiles, que no se detectaban desde la Voyager 2 en 1989. Era la primera vez que se veían en infrarrojo[7].

Así que la respuesta a la pregunta del título es doble: son difíciles de ver porque son oscuros, finos y están lejos, y se descubrieron tarde porque cada vez hizo falta una situación especial: una estrella en el lugar justo, una sonda de visita o un telescopio nuevo.

5. Cómo practicar la idea de la ocultación en casa y dónde seguir leyendo

Puedes imitar a pequeña escala lo que hicieron en el avión. En una habitación a oscuras, enciende una linterna o una lámpara y colócala lejos de ti. Mueve un lápiz o los dedos despacio delante de tus ojos y fíjate en cuándo la luz queda tapada y cuánto dura. Cambia la anchura del objeto y la velocidad, y anota qué pasa. No es lo mismo que una observación real, pero ayuda a entender que, al bloquear la luz de una fuente lejana, se puede detectar el paso de un objeto que no se ve directamente. Nunca apuntes con la linterna a los ojos de otra persona.

Para leer más, las páginas de la NASA sobre Júpiter, Urano y Neptuno explican sus anillos, y el artículo de revisión de Neptuno (fuente 5) cuenta con detalle la historia de los arcos.

Fuentes

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