Así como nuestra propia Luna se aleja un poco más de la Tierra cada año, otras lunas están haciendo lo mismo con sus planetas anfitriones. Cuando una luna orbita, su gravedad tira del planeta, causando un abultamiento temporal en el planeta a medida que pasa.

Con el tiempo, la energía creada por el abultamiento y la disminución se transfiere del planeta a la luna, empujándola más y más lejos. Nuestra Luna se aleja 3,8 centímetros de la Tierra cada año.

Los científicos pensaron que sabían la velocidad a la que la luna gigante Titán se alejaba de Saturno, pero recientemente hicieron un descubrimiento sorprendente: al usar datos de la nave espacial Cassini de la NASA, descubrieron que Titán se aleja cien veces más rápido de lo que pensaban previamente, aproximadamente 11 centímetros por año.

Los hallazgos pueden ayudar a abordar una pregunta antigua. Si bien los científicos saben que Saturno se formó hace 4.600 millones de años en los primeros días del sistema solar, existe una mayor incertidumbre acerca de cuándo se forman los anillos del planeta y su sistema de más de 80 lunas. Titán se encuentra actualmente a 1,2 millones de kilómetros de Saturno. La tasa revisada de su deriva sugiere que la luna se originó mucho más cerca de Saturno, lo que significaría que todo el sistema se expandió más rápido de lo que se creía anteriormente.

"Este resultado trae una nueva pieza importante del rompecabezas para la muy debatida cuestión de la edad del sistema de Saturno y cómo se formaron sus lunas", dijo Valery Lainey, autor principal del trabajo publicado el 8 de junio en Nature Astronomy. Realizó la investigación como científico en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California antes de unirse al Observatorio de París en la Universidad PSL.

Los hallazgos sobre la tasa de deriva de Titán también proporcionan una confirmación importante de una nueva teoría que explica y predice cómo los planetas afectan a las órbitas de sus lunas.

Durante los últimos 50 años, los científicos han aplicado las mismas fórmulas para estimar lo rápido que se desvía una luna de su planeta, una tasa que también se puede usar para determinar la edad de la luna. Esas fórmulas y las teorías clásicas en las que se basan se aplicaron a lunas grandes y pequeñas en todo el sistema solar. Las teorías suponían que en sistemas como el de Saturno, con docenas de lunas, las lunas exteriores como Titán migraron hacia afuera más lentamente que las lunas más cercanas porque están más lejos de la gravedad de su planeta anfitrión.

Hace cuatro años, el astrofísico teórico Jim Fuller, ahora de Caltech, publicó una investigación que revirtió esas teorías. La teoría de Fuller predijo que las lunas externas pueden migrar hacia afuera a una velocidad similar a las lunas internas porque se bloquean en un tipo diferente de patrón de órbita que se vincula con la oscilación particular de un planeta y las arroja hacia afuera.

"Las nuevas mediciones implican que este tipo de interacciones planeta-luna pueden ser más prominentes que las expectativas anteriores y que pueden aplicarse a muchos sistemas, como otros sistemas lunares planetarios, exoplanetas, aquellos que están fuera de nuestro sistema solar, e incluso sistemas estelares binarios, donde las estrellas se orbitan entre sí", dijo Fuller, coautor del nuevo artículo.

Para alcanzar sus resultados, los autores mapearon estrellas en el fondo de las imágenes de Cassini y rastrearon la posición de Titán. Para confirmar sus hallazgos, los compararon con un conjunto de datos independiente: datos de radiociencia recopilados por Cassini. Durante diez sobrevuelos cercanos entre 2006 y 2016, la nave espacial envió ondas de radio a la Tierra. Los científicos estudiaron cómo la frecuencia de la señal cambiaba por sus interacciones con su entorno para estimar cómo evolucionó la órbita de Titán.

"Al usar dos conjuntos de datos completamente diferentes, obtuvimos resultados que están totalmente de acuerdo, y también de acuerdo con la teoría de Jim Fuller, que predijo una migración mucho más rápida de Titán", dijo el coautor Paolo Tortora, de la Universidad de Bolonia en Italia. Tortora es miembro del equipo de Cassini Radio Science y trabajó en la investigación con el apoyo de la Agencia Espacial Italiana.