Un modelo matemático revela misterios de los anillos de Saturno

La mayoría de los planetas de nuestro sistema solar permanecen sin cambios durante millones de años, pero los anillos de Saturno no, estas formaciones de polvo y hielo son extremadamente inestables. Galileo Galilei los descubrió por primera vez en 1610, pero muchas preguntas sobre su formación y “funcionamiento” permanecen sin respuesta.

El llamado “anillo F” puede cambiar en el transcurso de días o incluso horas: una vez, una nave espacial detectó grumos de materia en el anillo F que de repente desaparecieron. Los resultados de una nueva investigación pueden arrojar algo de luz sobre los fenómenos de agrupaciones periódicas de masa que se producen en el anillo F.

Científicos del Instituto de Tecnología Skólkovo con sede en Rusia (Skoltech), la Universidad Estatal de Moscú, el Instituto Ruso de Matemática Numérica asociado con la Universidad de Leicester, en el Reino Unido, y la Universidad estadounidense de Boston colaboran para arrojar luz sobre el misterioso anillo F.

Los investigadores eligieron un modelo matemático que se había utilizado previamente para estudiar los elementos más estables de Saturno. Como resultado, han identificado un mecanismo que podría causar la formación de "coágulos" en el anillo F. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista científica Physical Review Letters.

"Pasamos casi tres años trabajando en esto antes de presentar nuestros resultados", dijo el autor principal y científico investigador de Skoltech Serguéi Matvéiev. "Necesitamos mucho tiempo para superar nuestras dudas, así como llevar a cabo la comprobación de resultados".

Los procesos de agregación de partículas (fusión) y fragmentación (decaimiento) desempeñan un papel importante en el comportamiento errático de los anillos de Saturno. Los científicos determinaron que conducen a un ciclo de limitación estable, lo cual es muy sorprendente para un modelo que se encuentra bajo la ley de conservación de masa, donde los científicos prevén encontrar soluciones de equilibrio estables.

"Esperamos atraer el interés de la comunidad matemática para elaborar rigurosas pruebas analíticas de los fenómenos observados", agregó Matvéiev.

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