Varios aspectos de Saturno y su famoso sistema de anillos han desafiado toda explicación. En primer lugar, la oblicuidad de Saturno (el ángulo entre su eje rotacional y orbital) tiene un valor relativamente grande de 26.7 grados. La alta oblicuidad de Saturno no puede explicarse a través de su formación mediante un gran impacto o acreción del disco protoplanetario. En segundo lugar, se ha fechado que el sistema de anillos de Saturno tiene 100 millones de años según estudios de imágenes. En resumen, faltan mecanismos plausibles para explicar esta edad temprana. La velocidad a la que el eje de giro (rotación) de Saturno gira en el plano vertical, también conocida como frecuencia de precesión, es similar a la de Neptuno, un resultado consistente con la idea de que la oblicuidad de Saturno resulta de la resonancia con Neptuno.

Hay dos escenarios en los que la frecuencia de precesión de Saturno podría estar en resonancia con Neptuno: que la frecuencia de precesión de la órbita de Neptuno haya cambiado durante la formación de Saturno, o debido al rápido movimiento del satélite más grande de Saturno (Titán). Para contrastar estas dos hipótesis, Jack Wisdom y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts utilizaron datos de Cassini para investigar el momento de inercia de Saturno, una cantidad que indica la fuerza con la que un planeta resistirá los cambios en su rotación. Los intentos anteriores para determinar esta cantidad no fueron concluyentes debido a las altas incertidumbres relacionadas con la resonancia.

Para comprender el momento de inercia de Saturno utilizando datos del campo de gravedad externo de Cassini, Wisdom y sus colegas construyeron modelos interiores y simulaciones numéricas del sistema satelital de Saturno. Estos modelos incluían parámetros como el momento angular normalizado, el producto del momento de inercia y la velocidad de rotación, y las propiedades físicas de Saturno. Los resultados muestran que el momento de inercia de Saturno está fuera del rango requerido para la resonancia, lo que lleva a los investigadores a concluir que Saturno alguna vez tuvo un satélite inestable adicional, al que llamaron Chrysalis. A través de interacciones con Titán, Chrysalis hizo que la oblicuidad de Saturno aumentará a través de la resonancia de Neptuno. La eventual desestabilización de Chrysalis hace 100 millones de años colocó restos de su ruptura en la cercanía de Saturno, lo que permitió la formación de anillos. LEE MÁS