EN MARZO... SATURNO: “EL LOS ANILLOS”
2005
SEÑOR
DE
Desde que Galileo lo describiera como “un planeta con asas” hasta el aterrizaje, el pasado 14 de enero, de la sonda Huygens en Titán, Saturno ha sido y sigue siendo uno de los planetas más misteriosos .Rodeado de centenares de majestuosos anillos, Saturno puede presumir de ser el planeta más atractivo de nuestro Sistema Solar:. Estudiado desde la antigüedad, curiosamente se sabe más de los anillos que del planeta en sí. Esto, sin embargo, no es de extrañar si se tiene en cuenta que los anillos son visibles a los “ojos” de las sondas espaciales, no como el misterioso interior del planeta, sumergido en una maraña de capas nubosas que oculta sus secretos. Este dossier informativo intenta adentrarnos en el fascinante mundo de Saturno, su mitología, expresiones artísticas, lunas y anillos, para ayudarnos a interpretar las espectaculares imágenes y la información que irá enviando la misión más ambiciosa llevada a cabo por la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA): la misión Cassini-Huygens. Y, sobre todo, pretendemos orientar en la búsqueda de información sobre este tema que la Biblioteca Pública puede ofrecer. Como en ocasiones anteriores, queremos agradecer al personal del Museo de la Ciencias de Castilla-La Mancha su ayuda en la elaboración del dossier, su entusiasmo y esfuerzo en la colaboración con nuestras actividades. Gracias a ellos, y bajo su dirección, la Biblioteca ha organizado a lo largo del mes de marzo una serie de actividades en torno al planeta anillado. Bienvenidos a Saturno.
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En Marzo... Saturno: El señor de los anillos
ÍNDICE
El Planeta …………….................................................................................. Pag. 3 Las lunas de Saturno ………….................................................................... Pag. 11 Dos grandes astrónomos: Galileo y Cassini ................................................ Pag. 17 Una misión espacial a Saturno: Cassini-Huygens ..................................... Pag. 20 Saturno y la mitología ….............................................................................. Pag. 23 Saturno en el arte ……................................................................................. Pag. 27 -
Pintura ……………………......................................................... Pag. 27
-
Cine …………………................................................................. Pag. 30
-
Literatura y música ..................................................................... Pag.32
Selección bibliográfica ................................................................................ Pag.34
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y creyó que se trataba de un astro triple. Fue el astrónomo holandés Christian Huygens, quien 45 años después, tras laboriosas observaciones, aportó la primera luz, describiéndolo como un delgado disco de materia separado del planeta. Ya hacia el año 1965, Cassini encontró una tenue división interna (la que hoy lleva su nombre). Curiosamente se sabe más de los anillos que del planeta en sí. Esto, sin embargo, no es de extrañar si se tiene en cuenta que cualquier detalle en los anillos es visible a los “ojos” de las sondas espaciales, no como los misterios interiores del planeta, sumergidos en una maraña de capas nubosas que ocultan sus secretos. Tres naves espaciales estadounidenses han incrementado enormemente el conocimiento del sistema de Saturno: la sonda Pioneer 11, lanzada en septiembre de 1979; seguida por el Voyager 1, en noviembre de 1980 y el Voyager 2, en agosto de 1981. La última misión ha sido el lanzamiento de la nave Cassini-Huygens, en viaje desde octubre de 1997, que actualmente ya está en la orbita de Saturno y estudiará el planeta durante 4 años recogiendo todo tipo de información. Las cámaras y los espectrómetros de Cassini examinarán la estructura anular con una profundidad mayor que cualquier otra misión. Cuenta con una antena que enviará señales de radio hacia la Tierra a través de los anillos, para así indicar las propiedades de las partículas que los componen.
INTERIOR Y ATMÓSFERA DE SATURNO Saturno, a pesar de su grandísimo tamaño, es el único planeta cuya densidad es inferior a la del agua (aproximadamente un 30% menos), de modo que si fuese posible encontrar un océano lo suficientemente grande
para
abarcarlo,
Saturno
sería
el
único Fig.2. Pintura ficticia de Saturno flotando en un océano.
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planeta que flotaría en él (fig.2). A grandes rasgos, se cree que la estructura interna (fig.3.) de Saturno está formada por un núcleo central de hielo y roca, de aproximadamente 20.000 km, envuelto por una capa de hidrógeno líquido metálico de unos 10.000 km de espesor. Finalmente hay una tercera capa, más externa, compuesta por un fluido
de
hidrógeno
Fig.3. Capas del interior de Saturno.
molecular y helio. En las regiones polares de Saturno podremos observar auroras de tamaño y apariencia espectaculares, que han sido bellamente fotografiadas por el telescopio espacial Hubble (fig. 4). La atmósfera de Saturno, al igual que la
de
Júpiter,
la
forman
los
dos
componentes más abundantes del Cosmos; el hidrógeno y el helio. Posee un 95% de hidrógeno y un 5% de helio; además de vestigios
de
amoníaco,
cristales
de
amoníaco, monóxido de carbono, metano, propano, etano, vapor de agua, y diversas combinaciones de fósforo e hidrógeno. Su temperatura media es de -125 º Fig.4. Auroras en los polos de Saturno.(HST/NASA)
C, aunque cerca de la parte superior oscilan los -176 º C.
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Saturno emite al espacio aproximadamente tres veces más radiación de la que recibe del Sol, lo que le convierte, al igual que su vecino Júpiter, en poseedor de una importante fuente de energía externa. Otra nota característica es su intenso campo magnético, que es unas 550 veces mayor que el de la Tierra. Tal como ocurre en la Tierra, en Saturno también existen estaciones climáticas debido a la inclinación de 26º de su eje de rotación respecto a la elíptica, de modo que a medida que se va desplazando a lo largo de su órbita en torno al Sol, expone alternativamente a la luz solar uno y otro hemisferio. Otro dato singular de la atmósfera de Saturno es la gran fuerza del viento, mucho mayor que en Júpiter. Cerca del ecuador normalmente alcanza velocidades de hasta unos 500 km/h, aunque en ocasiones también pueden llegar a los 1.600 km/h. Si despojáramos a Saturno de sus espléndidos anillos, su apariencia sería muy parecida a la de Júpiter, dado que las nubes
(fig.5)
saturnales se disponen igualmente en una serie de bandas paralelas al ecuador del planeta, si bien los colores de las distintas bandas tienden mucho más a la tonalidad parda y en general son más suaves, confiriendo un tono amarillento-nacarado al globo. Desde la Tierra, se puede apreciar su color, debido a que es uno de los más brillantes en el cielo nocturno.
Fig.5. Fotografía de una nube de Saturno. NASA
A un millón de kilómetros del planeta se ha descubierto una región de plasma procedente en parte de la superficie del planeta y en parte de Titán, su mayor luna. Este plasma alimenta los anillos y satélites que “limpian” de partículas esa zona.
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LAS GRANDES MANCHAS BLANCAS Desde
hace
más de un siglo, se vienen en
observando
Saturno,
ambos
en
hemisferios,
grandes y brillantes manchas blancas. Se trata de súbitas y efímeras formaciones Fig.6. “Tormenta en Saturno”. Telescopio espacial Hubble Diciembre 1994.
suelen
que
desaparecer
tras períodos de entre 1 y 4 ó 5 meses. Curiosamente las cinco Grandes Manchas Blancas (GMB) observadas, han aparecido de manera regular, cada 30 años, produciéndose además cerca del solsticio de verano en el hemisferio norte, cuando se recibe la mayor cantidad de energía solar. Aún no se sabe cual es el origen de estas manchas, pero si sabemos que crecen a medida que las nubes se desplazan empujadas por los fuertes vientos existentes en la atmósfera superior; y podríamos decir que son en realidad gigantescos centros tormentosos
(fig. 6),
similares a la Gran
Mancha Roja de Júpiter.
EL SISTEMA DE ANILLOS Los anillos(fig.7) de Saturno son en sí “todo un mundo”. En realidad se trata de miles de anillos, todos ellos de un grosor de tan sólo unos cientos de kilómetros,
alineados
paralelamente, Fig.7. Anillos de Saturno.
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extendiéndose desde los 7.000 hasta casi los 180.000 km. del centro de Saturno y que hacen de él uno de los objetos más bellos del Sistema Solar. Aún hoy se desconoce su origen, podrían haberse formado a partir de las grandes lunas que sufrieron impactos de cometas y meteoroides, quedando así atrapados los restos en el campo gravitatorio del planeta. Actualmente se sabe de la existencia de siete grupos de anillos diferenciados; cuatro grupos de anillos más grandes y tres grupos más pequeños, (que a su vez estan descompuestos en un número de partes diferentes) que giran a una velocidad de 20 km/seg o 72.000 km/hora. Su composición es también algo dudosa, se cree que están formados por un enjambre de partículas sólidas de hielo de agua, quizá “ensuciado” de amoníaco y metano helados, polvo y pequeñas rocas; con un tamaño que varía desde un grano de arena hasta trozos como una casa. Con el tiempo van recogiendo restos de cometas y asteroides. Cada una de las partículas que forman el anillo describe una órbita alrededor del planeta, como si fuera un satélite diminuto. Los anillos
(fig.8),
que se
nombraron por el orden en que se fueron descubriendo, se conocen como los anillos: D, C, B, A, F, G y
E. Hoy se sabe que contienen más de 100.000 pequeños anillos, todos ellos girando en torno al planeta. Si fuesen muy viejos, estarían oscuros por la
Fig.8. Sistema de Anillos de Saturno.
acumulación de polvo, el hecho de que sean brillantes indica que son jóvenes. Desde la Tierra, observados a través de un telescopio, los anillos A y B se ven fácilmente, mientras que los D y E sólo se ven en condiciones atmosféricas óptimas.
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Entre los anillos existen unos
huecos
o
espacios
separadores llamados “divisiones”, la principal y más extensa es la llamada “División Cassini”,
de
unos 5.000 km. de ancho, que separa los anillos A y B (el más brillante y extenso de todos). También está la División Encke, de unos 200 km de ancho, que separa el anillo A, y recibe su Fig.9. Dibujo de las pequeñas lunitas llamadas “pastores”
nombre de su descubridor, Johann
Encke. Estas separaciones corresponden con las órbitas de pequeños satélites que con su diminuta gravedad van “limpiando”el anillo de partículas como si de una aspiradora espacial se tratara. Curioso cuanto menos este fenómeno, pero no tanto como la historia del llamado anillo F que es modelado regularmente por dos satélites llamados “pastores”
(fig.9)
que
trenzan el anillo al compartir órbitas muy cercanas. La influencia gravitacional del uno y el otro provocan la disposición tan formidable de las partículas que conforman este pequeño y débil anillo. Debido a que el sistema de anillos se halla en el plano ecuatorial del planeta, durante una rotación alrededor del sol, los anillos se ven alternativamente por su cara norte y por
su
cara
sur;
entre
estas
situaciones extremas, donde los anillos
aparecen
muy
abiertos,
podremos observarlos de canto: entonces desaparecen por completo, lo cual revela su pequeño espesor. Fig.10. Imagen de Saturno ocultando al Sol.
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EL PLANETA COMPOSIÓN Y ESTRUCTURA Saturno
(fig.1)
es el sexto
planeta de nuestro sistema solar y el segundo
por
orden
de
tamaño,
después de Júpiter. Se encuentra nada menos que a 1.430 millones de kilómetros del Sol (casi 10 veces más lejos de lo que está la Tierra) y a una distancia
media
de
unos
1.425
millones de kilómetros de la Tierra. Posee una masa casi 100 veces mayor que la de la Tierra y un diámetro (en el ecuador) también 10 veces mayor, Fig.1. Imagen general de Saturno.
aproximadamente, de unos 120.500
km. Por eso Saturno, al igual que Júpiter, se considera un planeta gigante. Está claramente achatado en los polos, como resultado de la rápida rotación del planeta alrededor de su eje, más del doble de rápido que el de la Tierra alrededor del suyo. Por eso su día dura sólo alrededor de 10 h. 39 m. Sin embargo Saturno se mueve a una velocidad que equivale sólo a la tercera parte de la velocidad de la Tierra.; moviéndose tan lentamente que tarda 29, 5 años terrestres en completar su órbita alrededor del Sol. Aunque no es el único planeta que está rodeado de un sistema de anillos, Saturno se caracteriza por poseer el más espectacular de todo el sistema solar. Fue descubierto en 1610 por Galileo que, utilizando uno de los primeros telescopios, no llegó a comprender que los anillos estuvieran separados del cuerpo central del planeta, así que los describió como“asas”,
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El ciclo se repite cada aproximadamente 29 años y medio, tiempo que precisa Saturno para dar una vuelta alrededor del Sol. Esta circunstancia determina que el sistema de anillos presente “fases”, es decir, variaciones de brillo en los anillos según el ángulo bajo el cual reflejan la luz solar (fig.10). Cuando los anillos están exactamente de canto hacia nosotros, son invisibles, lo que sucede durante uno o dos días. Cuando la Tierra y el Sol se ubican en lados opuestos del plano de los anillos, se ve el lado oscuro de éstos.
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LAS LUNAS DE SATURNO
Fig. 11. Representación a escala de las Lunas de Saturno.
Saturno es el segundo planeta que, detrás de Júpiter, cuenta con un mayor número de lunas. Según los últimos descubrimientos, alrededor del planeta orbitan 33 satélites. Los dieciocho primeros que se descubrieron tienen nombre propio (de origen mitológico), siendo el mayor de ellos con diferencia, Titán, una de las pocas lunas con atmósfera y una de las más grandes de nuestro sistema solar. A mitad de camino entre Titán y muchas de las pequeñísimas lunas, hay varias de tamaño mediano. En orden de tamaño (de mayor a menor), son: Rea, Iapetus, Dione, Tetis, Enceladus, Mimas, Hiparión, Phoebe, Janus, Prometeo, Epimeteo y Pandora. Luego, existen una serie de satélites muy pequeños que orbitan alrededor del planeta. En la imagen
(fig. 14.)
se puede establecer la
comparación con nuestra luna.
Fig. 12. Nombre de los s 33 satélites de Saturno.
1. Pan 2. Atlas 3. Prometheus 4. Pandora 5. Epimetheus 6. Janus 7. Mimas 8. Enceladus 9. Tethys 10. Telesto 11. Calypso 12. Dione 13. Helene 14. Rhea 15. Titán 16. Hyperion 17. Iapetus
18. Phoebe 19. Ymir 20. Paaliaq 21. Siarnaq 22. Tarvos 23. Kiviuq 24. Ijiraq 25. Thrym 26. Skadi 27. Mundilfari 28. Erriapo 29. Albiorix 30. Suttung 31. S/2003 S1 32. S/2004 S1 33. S/2004 S2
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Titán
(fig. 13)
fue descubierto por
Huygens en 1655. Es la cuarta luna más distante del planeta con una distancia aproximada
de
1.221.600
Km.
Su
atmósfera fue detectada desde la Tierra, y las
sondas
Voyager
confirmaron
la
existencia de una capa gaseosa compuesta por nitrógeno molecular con una notable presencia de argón y metano además de Fig. 13. Fotografía coloreada de Titán obtenida por la sonda Cassini.
otros
compuestos,
algunos
de
ellos
orgánicos. Se cree que algunos de estos elementos son producto de los procesos fotoquímicos que originan una especie de neblina anaranjada que cubre el satélite por completo y nos impide ver la superficie de Titán. La presencia de compuestos orgánicos, y en general, el ambiente de aquél mundo recuerda a las condiciones que se daban en la Tierra cuando surgió la vida. La sonda Huygens-Cassini está empezando a enviar información que será de gran utilidad para entender mejor la composición y los procesos que se están dando en este satélite. Febe tiene una órbita poco común que está inclinada hacia el ecuador de Saturno, y una rotación en sentido contrario con respecto a la de Saturno, otra peculiaridad es que orbita en sentido contrario al de los otros satélites . Febe es una mezcla de hielo, roca y compuestos que contienen carbono. Durante mucho tiempo se especuló sobre el origen de esta “luna”, más parecido en realidad a
Fig. 14. Fotocomposición en la que se puede establecer una comparación de tamaños entre nuestra Luna y los satélites de saturno.
un cometa que a un satélite. Los últimos datos aportados por la sonda Cassini parecen confirmar la teoría de que Febe era un cuerpo procedente de una región más allá de la órbita
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de Neptuno denominada el cinturón de Kuiper que quedó atrapado por la fuerza gravitatoria de Saturno. Descubierto por Cassini en 1671, Japeto
(fig.. 15)
es uno de los satélites de Saturno
más extraños debido a su aspecto. Tiene un cara oscura y otra clara. La cara oscura es, probablemente, material de un meteorito que impactó contra el satélite. El albedo1 de la cara oscura está entre 0,03 y 0,005, mientras que el de la cara visible (desde el planeta) tiene un albedo de 0,5. De intensidad semejante al anterior, está Rea, con un diámetro de 1530 km., es otro de los satélites de Saturno descubierto por Cassini en 1672. Tiene un pequeño núcleo Fig. 15. Fotografía de Japeto en la que se pueden observar su cara brillante y la oscura. NASA
Dione
(Fig. 16)
rocoso y el resto está compuesto por hielo. Registra unas temperaturas que van de los 174 a los 220 ºC bajo cero.
es el más denso de los
satélites de Saturno, descubierto también por Cassini en 1684. Está compuesto principalmente por hielo y rocas. Aunque algo menor (1120 km.de diámetro) es muy similar a Rea, con una composición parecida. Las dos rotan síncronamente. En el hemisferio visible del planeta hay una red de líneas brillantes que posiblemente sea material proyectado del impacto de un meteorito. También son visibles algunos
Fig. 16. Imagen coloreada de Dione tomada por la sonda Voyager I, el 12 de noviembre de 1980.
cráteres.
1
Albedo: es la relación entre el porcentaje de radiación reflejada por un objeto y la recibida, es decir, una medición de la
reflectividad (brillo) de un objeto. Un cuerpo blanco perfectamente reflector, presenta un Albedo de 1,0, mientras que un cuerpo negro que absorviera la luz tendría un albedo de 0,0.
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Otro de los satélites que descubrió Cassini es Tetis . Tiene una densidad muy baja que indica que está compuesto casi completamente de hielo de agua, al igual de Dione y Rea. Presenta un enorme cráter en su superficie llamado Odysseus con un diámetro de 400 Km. Otro accidente geográfico característico de Tetis es un gran valle llamado Ithaca Chusma, de 100 km. y hasta 5 de profundidad. Con un diámetro de 498 km., muy parecido al de Tetis, está Encelado. Fue descubierto por Herschel en 1789. Este satélite tiene la peculiaridad de que al estar su superficie dominada por hielo limpio, presenta un albedo de 0,9, mayor que el de cualquier cuerpo del sistema solar. En el mismo año que el anterior, Herschel descubrió un nuevo satélite, Mimas
(Fig. 17).
Está
compuesto en su mayor parte por hielo de agua y una pequeña cantidad de material rocoso. La imagen de Mimas que ya había sido fotografiada por la nave Voyager 1 en el año de 1980, muestra con gran detalle un gran cráter llamado Herschel Fig. 17. Imágenes de Mimas (derecha) y La Estrella de la Muerte de La guerra de las galaxias.
(en homenaje a Sir William Herschel, su descubridor en 1789) de unos 130 kilómetros de
diámetro. La NASA, que dio a conocer la imagen, señaló que este cráter, resultado del impacto de un asteroide, estuvo a punto de desintegrarla y es el rasgo más sobresaliente en su superficie. Tiene una profundidad que llega a los 10.000 m. en algunos puntos, y en el centro del cráter se alza un pico con una altura de unos 6.000 m. Mimas está de actualidad debido a las imágenes del satélite que ha enviado la sonda Cassini y que muestran un curioso parecido con la “Estrella de la muerte”, la estación espacial creada por George Lucas
Fig. 18. La sonda Voyager proporcionó las primeras fotos precisas de los satélites de saturno en 1980.
para la Guerra de las Galaxias.
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Telesto y Calipso son conocidos como los satélites Troyanos de Tetis debido a que circulan a Saturno en la misma órbita que éste. Ambos fueron descubiertos en 1981 por B. Smith a través de observaciones hechas desde tierra en 1980. Pandora es una de las lunas pequeñas de Saturno. Descubierta por S. Collins y otros científicos en 1980, mediante fotografías obtenidas por la nave espacial Voyager 1
(fig. 18).
Junto con otra luna pequeña, Prometeo, se les conoce como los satélites pastoras, llamados así porque igual que los pastores guía a sus rebaños de ovejas, este par de lunas guían a las partículas que forman el anillo “F”. La atracción de gravedad de estas dos lunas impide que las partículas salgan del anillo.
Nuevas lunas La sonda espacial Cassini-Huygens descubrió dos lunas hasta ahora desconocidas del planeta Saturno. Las dos lunas, con los nombres provisionales de S/2004 S1 y S2, tienen un diámetro aproximado de tres y cuatro kilómetros respectivamente, y se hallan entre las órbitas de otras dos lunas de Saturno, llamadas Mimas y Enceladus.
Observación de los satélites Se puede utilizar cualquier telescopio
para observar Titán, aunque debemos conocer cuál es su posición para no confundirlo con las estrellas del fondo estelar. Titán es fácilmente distinguible desde la tierra aun con pequeños instrumentos ópticos. Tarda dos semanas en orbitar al planeta y, si existen excelentes condiciones
de
observación,
podremos
distinguir un diminuto disco, siempre y cuando Fig. 19. Es posible observar algunos de los satélites de Saturno con un telescopio de al menos 250 aumentos.
utilicemos un mínimo de 250 aumentos.
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Igualmente, una vez conocidas de antemano sus posiciones, también se pueden observar los satélites Tetis, Dione, Rea o Mimas, si bien depende de la potencia de nuestro telescopio. En el caso de que seamos capaces de visualizar todas estas lunas, resulta muy interesante intentar apreciar su danza alrededor del planeta, sobre todo su desaparición detrás de éste o bien cuando pasan por delante del mismo.
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DOS GRANDES ASTRÓNOMOS: GALILEO Y CASSINI GALILEO Galileo Galilei
(fig. 20)
nació en
la ciudad italiana de Pisa el 15 de febrero de 1564. Si bien comenzó sus estudios en el campo de la medicina, influido por sus padres, posteriormente los abandonó para dedicarse de pleno a las matemáticas, la astronomía y la física. Considerado como uno de los fundadores del método experimental y de la ciencia moderna, sus principales Fig. 20. Galileo Galilei. Retrato de Domencio Crespi
aportaciones a la física se centran en el movimiento de los cuerpos y la teoría
de la cinemática, de hecho, Galileo, es considerado el fundador de la mecánica, parte de la física consagrada al estudio de los desplazamientos de los cuerpos y sus causas. Sus aportaciones al mundo de la mecánica son: las oscilaciones pendulares, los cuerpos en caída libre, el movimiento rectilíneo y planos inclinados, el movimiento parabólico.
.Galileo y la astronomía. A partir de los descubrimientos de su contemporáneo Kepler, el profundo interés de Galileo por el movimiento de los astros y el universo en general le llevó a perfeccionar el telescopio (Galileo tenía noticia de un instrumento óptico que un holandés había presentado al príncipe Mauricio Nassau, se trataba de un anteojo cuya práctica captó
Galileo
inmediatamente, dedicando sus esfuerzos a mejorarlo hasta hacer de él un verdadero telescopio). Entre diciembre de 1609 y enero de 1610, Galileo realizó con su telescopio las primeras observaciones de la Luna., estudió y descubrió la superficie de ésta y la naturaleza estelar de la vía Láctea , las fases de Venus, y los cuatro satélites mayores de Júpiter, que
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identificó con cuatro nuevos planetas. El descubrimiento de cuatro satélites de Júpiter contradecía, el principio de que la Tierra tuviera que ser el centro de todos los movimientos que se produjeran en el cielo. En cuanto al hecho de que Venus presentara fases semejantes a las lunares, le pareció que aportaba una confirmación empírica al sistema heliocéntrico de Copérnico, ya que éste, y no el de Tolomeo, estaba en condiciones de proporcionar una explicación para el fenómeno. Todo ello quedó reflejado en su obra Sidereus Nuncios (el mensajero de los astros o el mensajero de las estrellas) que publicó en marzo de 1610. El libro estaba dedicado al gran duque de Toscana Cósimo II de Médicis y, en su honor los satélites de Júpiter recibían allí el nombre de «planetas Medíceos».
En ese mismo año Galileo observó los anillos de Saturno (aunque dio una interpretación errónea, al pensar que se trataba de tres planetas esféricos que casi se tocaban entre sí) y las manchas solares. En 1613 publicó Cartas sobre las manchas solares, obra en la que apoyaba claramente las teorías de Copérnico, siendo un firme defensor del sistema heliocéntrico o copernicano: es decir, de que todos los planetas giran alrededor del Sol. La cuestión del heliocentrismo había originado un enfrentamiento entre los científicos y las autoridades eclesiásticas, pues se suponía que entraba en contradicción con un pasaje de las Sagradas Escrituras en el que , Josue ordena al Sol detenerse. Según la interpretación cristiana, esto presuponía el movimiento del Sol alrededor de la Tierra y no al contrario. Para la Iglesia, el movimiento de la Tierra era impensable ,una herejía. (fig. 21)
Galileo
afirmó
y
trató de convencer al mundo de que todos los planetas de Sistema Solar giran alrededor del astro rey. En 1616 el Papa le ordenó renegar de sus afirmaciones y prometer no
volver
a
defender
Fig 21. Galileo ante el Santo Oficio. Óleo de Robert-Fleury.
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públicamente la teoría copernicana. En 1932 publicó su libro Diálogo sopra i due massimi sistema del mondo, tolemaico e copernicano, que fue incluido en el Índice de Libros Prohibidos. En él volvía a hacer una fundada defensa de los postulados de Copérnico . Por segunda vez fue obligado
a renunciar
públicamente a sus creencias y por segunda vez Galileo se retractó. Galileo falleció en enero del año 1642 en la ciudad de Arcetri (se dice que quedó ciego por observar directamente el Sol sin protección) dejando abiertas las puertas, según sus propias palabras, para que otros utilizaran sus conclusiones y llegaran mucho mas lejos.; y fue Newton, nacido el mismo año en el que Galileo fallecía, el que cumplió lo que éste pretendió
GIAN DOMENICO CASSINI (Perinaldo, actual Italia, 1625-París, 1712) Astrónomo ítalo-francés. Fue profesor de astronomía en la Universidad de Bolonia, donde estudió y tabuló las posiciones de los satélites de Júpiter. En 1669 asumió la dirección del Observatorio de París, por petición expresa del rey Luis XIV, y en 1673 se le concedió la ciudadanía francesa. Continuando los estudios iniciados en Italia, Cassini descubrió los satélites de Saturno: Japeto (1671), Rea (1672), Tetis (1684) y Dione (1684). En 1675 detectó el espacio oscuro que separa los anillos A y B de Saturno y que lleva su nombre, división de Cassini. Fue el primero Fig. 22. Retrato de Gian Domenico Cassini, por Durantel, detalle observatorio de París
en considerar la luz zodiacal como un fenómeno de origen cósmico y no meteorológico (Los elementos de
astronomía verificados, 1693). Cassini rechazaba la teoría de Johannes Kepler de órbitas planetarias elípticas y propuso trayectorias a través de curvas ovales, las denominadas óvalos de Cassini.
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UNA MISIÓN ESPACIAL A SATURNO: CASSINIHUYGENS
Cabo Cañaveral, 15 de octubre de 1997. Desde el lanzamiento de los Apolo, a finales de los 60 y principios de los 70, no se veía tanta expectación. El cohete Titán IV/Centaur,
el
lanzamiento
mayor
sistema
estadounidense
de en
funcionamiento, estaba en la pista. En su interior se encontraba una de las mayores espaciales
y
más
complejas
lanzada
al
naves espacio
interplanetario. Su objetivo, el más ambicioso hasta la fecha: situar a una nave de cinco toneladas y media en la ruta correcta para llegar hasta Saturno, situado a 1.430.000.000 km del Sol (10 Fig 23 Lanzamiento de Cassini-Huygens a bordo de un Titan IV/Centaur desde Cabo Cañaveral el 15 de octubre de 1997. Cortesía NASA.
UA).
De este modo partió la nave Cassini-Huygens (fig. 25) rumbo al sistema de Saturno. La misión Cassini-Huygens es la sonda planetaria más cara y compleja construida hasta el momento. Tiene el tamaño de un autobús escolar, con un peso total de más de 5400 Kg, y con 18 módulos de instrumentos científicos La misión es una colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) e involucra a 2000 científicos de todo el mundo. La parte principal del proyecto la forma el vehículo orbital Cassini dedicado a estudiar Saturno, con su atmósfera y magnetosfera, y todos los objetos que lo orbitan como anillos y satélites. La sonda Huygens es una sonda de descenso construida por la ESA. Su objetivo era Titán, y estaba preparada para sobrevivir escasamente una o dos horas en un infierno químico.
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Desde su lanzamiento, Cassini-Huygens ha recibido asistencia gravitacional de Venus en abril de 1998 y junio de 1999, y de la Tierra en agosto de 1999. A finales del año 2000 recibió un último empuje gravitacional de Júpiter que le permitiría llegar a Saturno. Ninguna sonda ha estado tan cerca del planeta desde que la Voyager 2 lo visitara en agosto de 1981.
La sonda Huygens, tras un viaje de siete años a bordo de la nave Cassini, se posó el pasado día 14 de enero de 2005 sobre la superficie de Titán, satélite del planeta Saturno. Había iniciado su viaje en solitario hacia la atmósfera de Titán el 25 de diciembre. Desde el primer momento comenzó a enviar imágenes que están siendo descifradas por los científicos de la ESA (Agencia Espacial Europea). Las primeras imágenes (fig.
24)
muestran una
superficie de aspecto desértico muy afectada por la erosión, que llevan a pensar en procesos
geológicos
muy similares a los que han
modelado
Tierra.
la
Muchos
científicos creen que la composición Fig. 24. Titán a través de la sonda Huygens (ESA/NASA).
química
de Titán es similar a la
de la Tierra en el pasado. Si es así, Titán podría proporcionar a los científicos algo equivalente a una “máquina del tiempo” para viajar al pasado, a una era anterior al desarrollo de la vida en nuestro mundo.
Su superficie está formada por hielo sucio y la erosión que parece realizada por el agua, realmente está realizada por metano líquido. La atmósfera de Titán ( ya en 1908 el astrónomo español Comas Solá intuyó la presencia de una atmósfera en Titán),está formada
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por metano y nitrógeno, con una temperatura media de -179ºC. Esto hace que cuando llueve, bastante a menudo, lo que realmente cae es metano líquido mezclado con pequeñas partículas sólidas, una especie de "smog". Todo hace suponer que debajo de la costra de hielo que forma su superficie se encuentren grandes fuentes de metano.
Una de las claves del éxito de la misión fue la temperatura interna de la sonda, que se situó en unos suaves 25 grados centígrados , mientras que en el exterior se pasó de 1800 grados a menos 180. En este hito en la historia espacial han participado seis españoles del Instituto de Astrofísica de Andalucía, que se han encargado de uno de los seis instrumentos científicos que portaba la “Huygens” y que tenía como objetivo estudiar la atmósfera de Titán. Además, el equipo del que han formado parte los españoles fue el que decidió incorporar un micrófono a la sonda para registrar los sonidos de Titán. Actualmente se ha entrado en la etapa de estudio y análisis de los datos enviados
por
la
sonda
Huygens
y
comienza la misión de Cassini que durante tres años y medio visitará los alrededores Fig. 25. Sonda Cassini.
de Saturno.
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SATURNO Y LA MITOLOGÍA La mitología está muy ligada con la astronomía. De ella han salido la mayoría de los nombres de los planetas y de algunos satélites.
SATURNO-CRONOS
Saturno, nombre romano del dios griego Cronos, dios del Tiempo, de la agricultura y de la prosperidad de los campos Nacido el último de los doce Titanes, hijos de Gaya (diosa de la Tierra) y de Urano (dios del cielo), Cronos fue el único que atendió la llamada de su madre, cuando ésta quiso armar a sus hijos contra Urano. Con una hoz (fig 26. Agostino di Duccio. Templo de Malatestiano. Rimini. Italia) le cortó los genitales a su padre, liberándose tanto él como sus hermanos y hermanas de permanecer en las entrañas de la Tierra donde estaban recluidos. Después para evitar que uno de sus descendientes le hiciera correr la misma suerte que él le proporcionó a su padre, Cronos prometió a sus hermanos mayores, los Titanes, que no tendría descendencia.
Sin embargo se unió con su hermana Rea Crónidas:
tres
y así nacieron los chicas
(Hestia,
Remeter y Hera) y tres muchachos Fig 26 Saturno. Agostino di Duccio. Templo Malatestiano. Rimini (Italia)
(Hades, Poseidón y Zeus). Decidió entonces actuar con su progenie de
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la misma manera que lo había hecho Urano con la suya. Pero en vez de sepultar a sus hijos e hijas en la entrañas maternales, se los comía cuando nacían (como alegoría del Tiempo que lo devora todo en su marcha implacable y continua). Desesperada, Rea buscó una solución. Consultó a Gaya, su madre y ésta le aconsejó que se fuera a dar a luz a Creta. Así lo hizo y allí nació Zeus. A su regreso presentó a Cronos una piedra envuelta en pañales en vez del hijo recién nacido; él se lo tragó sin ninguna desconfianza.
Zeus se salvó del destino de ser devorado y fue confiado por su madre a la ninfa cretense Adrastea para el cuidado durante su primera infancia. Más tarde Zeus decidió vengarse de su padre. Pidió ayuda a Metis (la sabiduría), hija del titán Océano. Esta le preparó un bebedizo y , al tomarlo, Cronos vomitó los dioses de su sangre que se había comido. Una larga guerra se desencadenó entonces, al término de la cual Cronos tuvo que abandonar el trono a favor de Zeus. Pudo refugiarse en el Lacio y se estableció en el Capitolio ayudado por Jano, dios romano del estado, que obtuvo como premio el don de leer el porvenir.
ALGUNAS LUNAS Y SU MITOLOGÍA.
Atlas
(fig. 27)
en 1980)
(satélite de Saturno descubierto
(fig 27)Titán
hijo de Jápeto y
Clímene y hermano de Prometeo; se le condenó a sostener el mundo sobre sus espaldas como castigo por haber tomado parte en la revuelta de los Titanes contra Zeus. Dione.- (satélite de Saturno descubierto en 1684) Fue la primera esposa de Zeus y madre de Afrodita, en la Ilíada. Fig 27. Atlas sosteniendo el mundo . Pintura griega
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Epimeteo (satélite de Saturno descubierto en 1980) Hijo de Jápeto y de Clímene, hermano de Prometeo. A diferencia de su hermano, que era sabio y astuto, Epimeteo era imprudente y zote. Desposó a Pandora contra la voluntad de Prometeo y abrió la caja fatídica que ella traía como regalo, dejando salir todos los males que se difundieron sobre la tierra afligiendo al género humano. Febe (satélite de Saturno descubierto en 1898). Artemisa es el nombre de diversas divinidades griegas de las que la principal es la llamada Diana ,de sobrenombre Febe hermana gemela de Apolo. Relacionada con la Luna (satélite de la Tierra). En muchos lugares la llaman Diana la cazadora. Helena (satélite de Saturno descubierto en 1980). Según la tradición hija de Zeus y Leda. Era la mujer más hermosa de la tierra. Sobre ella y sus hermanas, las hijas de Tindáreo y Leda, pesaba una maldición que las obligaba a llevar una activa vida amorosa. Se casó con el Atrida Menelao, más tarde huyó con Paris a Troya, lo que ocasionó la guerra troyana. Al finalizar la guerra es rescatada y perdonada por Menelao. La leyenda más difundida relata como Helena finalmente es divinizada y llevada al Olimpo. Jápeto (segundo satélite de Saturno con 1200 kilómetros de diámetro descubierto en 1671) que se casó con Clímene y entre sus hijos están: Atlas, Prometeo y Epimeteo. Pan
(fig. 28)
(satélite de Saturno descubierto en
1990) pertenece al grupo de Sátiros y es Dios de los pastores y los rebaños de la Arcadia, representa el poder de la naturaleza en su estado salvaje. Se le representa coronado con ramas de pino y su torso de hombre, con la parte inferior de macho cabrío, y portando el cayado de
Fig. 28. Escultura de Afrodita y Pan. Museo de Atenas. Grecia.
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pastor. Vive recorriendo campos y montañas. Es característico en él su gran apetito sexual. Pertenece a la corte de Dionisio. En Roma se identificaba con Fauno y con Silvano. Pandora (satélite de Saturno descubierto en 1980). Su nombre significa “el regalo para todos”. Una de las versiones nos la muestra como la mujer creada por los dioses como castigo para los hombres. Poseía todas las gracias, fue entregada por esposa a Epimeteo. Según Hesíodo fue ella la que abrió la famosa caja de los males que atormentan a los humanos. Prometeo (fig. 29) (satélite de Saturno descubierto en 1980). Hijo de Japeto y de Clímene, hermano de Atlas, era un gigante al que Zeus le quitó su poder. Siempre estuvo de parte de los seres humanos (dio el fuego a los hombres), no dudando en engañar al mismo Zeus para protegerlos. En cierta ocasión se celebró un festín y los humanos, aconsejados por Prometeo , hicieron un montón muy grande con los huesos, pieles y grasa del animal sacrificado y otro montón más pequeño con los trozos de carne más magros. Zeus escogió la parte mayor y al sentirse engañado castigó a los hombres enviándoles
a
Pandora
y
a
Prometeo
encadenándolo en lo más alto del monte Cáucaso para que padeciera una horrible tortura: Fig. 29. Prometeo. Gustave Moreau. Óleo sobre tela 1868. Museo Gustave Moreau. París.
todos los días iría un águila a comerle el hígado, que le volvería a crecer durante la noche . Más
tarde Zeus se apiadó de él y ordenó a Heracles matar el águila liberando a Prometeo.
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SATURNO EN EL ARTE
LA PINTURA La mitología ha sido uno de los temas que mas incidencia ha tenido en el arte. El mito de Saturno ha sido representado por diversos artistas como es el caso de Goya y Rubens entre otros.
Rubens (1577-1640).
En la última etapa de su producción Rubens realizó numerosas obras de temas mitológicos en las que el gusto por el dinamismo de las formas y cuerpos en movimiento va a encontrar su máxima expresión. En su obra Saturno devorando a sus hijos (fig. 30) para la Torre de Parada , ha elegido el tema
en el que el dios Tiempo
desgarra el cuerpo de su hijo. Un espacio totalmente oscuro rodea la figura del dios, en la que destaca su deformidad y su rostro monstruoso. Es una magnífica representación de como Fig. 30. Saturno devorando a su hijo. Museo del Prado. (Madrid).
el tiempo lo devora todo, una de las obsesiones del pintor.
Goya (1746-1828) . Al igual que Rubens el tema elegido para la representación de su obra es el momento en que Saturno (fig. 31) aparece devorando a sus hijos. Esta pintura es una de las 14 que se conocen como pinturas negras con las que Goya decoró el comedor y el salón de una casa que compró cerca del Manzanares, conocida popularmente como la “Quinta de El Sordo”. Son pinturas realizadas al óleo, de colores oscuros y sombríos trabajadas directamente sobre las paredes de la casa.
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Los temas son siniestros, fantasmagóricos y sórdidos: brujería, aquelarres, violencia, personajes siniestros, etc. Antes de que la Quinta del Sordo fuese demolida, las pinturas fueron arrancadas de la pared y trasladadas a lienzos, pero la técnica de entonces no era muy avanzada y el responsable del trabajo destruyó partes, añadió otras y no fue realmente muy respetuoso con el original de Goya...
Fig. 31. Saturno devorando a su hijo. Museo del Prado
Simón Vouet (1590-1649). Vouet, pintor de la Corona en París, en la corte de Luis XIII, desarrolló una amplia obra que abarcaba tanto la pintura de altar como la decorativa o la alegórica, como en este caso. Saturno, anciano, a quien representa con su atributo, la hoz, puesto que era dios agrícola, simboliza el Tiempo. La bella muchacha que hace presa en una de las alas del dios, es la Esperanza, cuyo atributo es el ancla a sus pies. La mujer que tira del pelo de Saturno es la Verdad, ayudada por un rechoncho putti.
Sobre este grupo se encuentran la Fama, quien sopla una larga trompa y sostiene otra en su derecha, y la Ocasión, que porta en su mano diestra
Fig. 32. Saturno, vencido por el Amor, Venus y la Esperanza. Musée du Berry.
los atributos del poder, por lo que también puede identificarse con la Fortuna.
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Mural de Cassini La Mitología antigua y la investigación científica moderna unen sus fuerzas en el Mural Cassini.(fig. 33). Este mural de 3,60 x 7,50 metros describe momentos clave en la misión Cassini-Huygens a Saturno y Titán. El Mural Cassini es una colaboración entre el proyecto Cassini y la Academia de Arte Yepes, una academia sin ánimo de lucro situada en Los Ángeles.
Fig 33. Mural de Cassini
Secciones del Mural:
Arriba Izquierda: En el mural, el dios de la mitología romana Saturno, está representado como el símbolo del tiempo descorriendo un velo para permitir a la astronave Cassini revelar los misterios del sistema saturniano.
Abajo Izquierda: Abajo a la izquierda, la sonda Huygens está descendiendo a la turbia atmósfera de Titán. Centro: La astronave Cassini enciende su motor principal para entrar en la órbita de Saturno. Bajo la astronave se extienden los espectaculares anillos que rodean el planeta. Formados por miles de millones de partículas de hielo y roca de distintos tamaños el sistema
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de anillos se extiende 282 000 kilómetros, alrededor de tres cuartas partes la distancia de la Tierra a la Luna. Abajo Derecha: En primer plano la astronave Cassini apunta su antena de alta ganancia hacia Titán para recoger datos de la sonda.
CINE Saturno ha sido escasamente contemplado en el cine. A pesar de que se había contado con él para proyectos de importancia, lo cierto es que su representación realista, debido a la complejidad de sus anillos, terminaba siempre por dar problemas de verosimilitud.
En los comienzos del cine, Fig. 34. Detalle de Viaje a la Luna de Mèliés
Saturno tuvo una una aparición secundaria
e ingenua en la película de Mèliés Viaje a la Luna (Le voyage dans la lune, 1902) (Fig. 34). Muy posteriormente su presencia fue requerida para 2001: una odisea del espacio (1968), queriendo seguir fielmente la novela de Arthur C. Clarke, pero al final la idea se desestimó, y el último tramo de la cinta, con el encuentro del monolito gigante y el viaje interestelar, se efectuó a la altura de las lunas de Júpiter. Uno de los técnicos de efectos especiales de aquella película, Douglas Trumbull, consiguió mantener a Saturno en pantalla como escenario para uno de sus Fig. 35. Cartel anunciador de Naves misteriosas.
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escasos proyectos como director, Naves misteriosas (Silent running 1972),
(fig. 35)
una de ciencia
ficción ecologista, en la que un científico eliminaba a sus compañeros a bordo de una navefloresta girando en torno a Saturno, en bien de la salvación de los últimos ejemplares botánicos de una Tierra absolutamente polucionada. A destacar que Joan Báez ponía algunas de sus canciones para la banda sonora. En el film de Stanley Donen Saturno 3 (Saturn 3, 1980), se trataba con escaso cuidado el aspecto de Saturno, hasta el punto de que el planeta parecía surgido de la imaginación infantil. La acción de la película transcurría en órbita de una de las lunas menores de Saturno, Tetis. Además de poca presencia, no ha gozado Saturno de demasiada suerte en el cine, a diferencia de compañeros planetarios como Marte o Venus. Una de sus últimas menciones cinematográficas se da en la película de Paul Verhoeven Desafío Total (Total Recall, 1990)
(fig. 36),
basada en una novela del excelente Philip K. Dick, donde se le considera como uno de los destinos turísticos más implantados en las mentes de los usuarios por la compañía Rekall Inc. Fig. 36. Cartel anunciador de Desafío total.
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LITERATURA Y MÚSICA Al ser uno de los planetas más espectaculares del Sistema Solar, Saturno ha sido escenario habitual para la literatura de la ciencia ficción. Una de las novelas más conocidas del género es 2001, una odisea espacial,
(fig. 37)
que
escribió Arthur C. Clarke basándose en un relato breve suyo titulado El centinela. Saturno es aquí el destino final de la nave Discovery, apareciendo el famoso monolito en la superficie de su satélite Japeto. Sin embargo, al realizar la película homónima, el director Stanley Kubrick sustituyó Saturno por Júpiter, lo que obligó al autor a hacer lo propio con la secuela 2010, Odisea 2, con lo que se da la paradoja de una discrepancia de grueso calibre entre ambas novelas. De Clarke es también el relato Alba de Saturno, mientras que Neil R. Jones es el autor de Solitario de los anillos de Saturno. Fig 37: Portada del libro 2001: una odisea espacial de A. C. Clarke
Incluso el propio Isaac Asimov sucumbió a la tentación de Saturno, titulando una de sus novelas de la serie
Lucky Starr precisamente Los anillos de Saturno. Dentro de la obra asimoviana, Saturno aparece de nuevo en A lo marciano, donde se obtiene agua de sus anillos y, ya de forma secundaria, en Compre Júpiter. Titán, el satélite principal de Saturno, es asímismo escenario de relatos de ciencia ficción tales como Titán, de John Varley; Regreso a Titán, de A. C. Clarke; Exploración en Titán, de James Blish; Ojos de ámbar, de Joan D. Vinge; Las sirenas de Titán, de Kurt Vonnegut, y Naufragio en Titán, de Javier Redal, una magnífica muestra de ciencia ficción hard, es decir, ciencia ficción que se sitúa en un marco físico coherente y que incluye conocimientos científicos y técnicos del momento de redactar el libro. Titán es también citado por Robert A. Heinlein en Amos de títeres (publicada inicialmente en España como Titán invade la Tierra), como lugar de origen de los parásitos que
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invaden nuestro mundo. Esta obra sería llevada al cine con el título de Alguien mueve los hilos (The Puppet Masters, Stuart Orme, 1994), aunque aquí la procedencia de dichos entes no se cita. Isaac Asimov también utiliza a Titán como uno de los escenarios de la serie de Lucky Starr, concretamente en la ya citada Los anillos de Saturno, describiéndolo como un mundo helado en el que el papel del agua es reemplazado por el amoniaco. En cuanto a su presencia en la música, podemos Fig. 38. Los planetas de Holst
citar la obra de Gustav Holst, Los planetas,
(fig. 38)
cuya quinta
parte se dedica al planeta que nos ocupa, Saturno, con el título de Saturno, el Portador de la Inmortalidad.
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