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ago 28

Qual a origem dos Anéis de Saturno?

Os anéis de Saturno têm fascinado os cientistas desde que o astrônomo italiano Galileu Galilei os observou pela primeira vez usando um de um dos seus telescópios no século XVII. Até hoje, contudo, a origem dos anéis gelados continua para nós um mistério que persiste sem explicação a cada nova descoberta científica.

Cassini flagrou essa fantástica imagem de Saturno e seus anéis em 06 de outubro de 2004

Cassini flagrou essa fantástica imagem de Saturno e seus anéis em 06 de outubro de 2004.

Sabemos agora que Saturno possui múltiplos anéis que contém cerca de 35 × 1024 de toneladas de gelo, poeira e rocha. A sonda robótica Cassini e seus predecessores, as sondas Voyager I e II, também avistaram anéis em mutação, arcos de anel parcialmente formados e até uma lua que liberta partículas geladas formando um novo anel. Tudo isto indica que os anéis tem constantemente evoluído ao longo do tempo.

A Cassini também observou um evento recente, agora no equinócio de Saturno, quando um objeto aparentemente perfurou um dos anéis e deixou um rasto de escombros, o que reforça a tese que os sistemas de anéis estão sempre em mutação.

Embora a Cassini esteja por lá há anos pesquisando o ‘Senhor dos Anéis’ e sua enorme coleção de luas, até hoje, os fenômenos que causaram a formação dos anéis de Saturno permanecem misteriosos para a comunidade astronômica.

Os cientistas aprenderam muito desde que o matemático holandês Christiaan Huygens seguiu os passos de Galileu e descobriu em 1655 o que os anéis de Saturno realmente representavam. Os arcos de anel consistem de aglomerados de gelo, argila, rochas e até mesmo micro-luas que provocam o caos gravitacional ao entrar, atravessar e sair dos anéis.

É importante lembrar que Júpiter, Urano e Netuno também têm suas coleções de anéis. Contudo, os anéis dos demais gigantes gasosos não podem ser comparados à notável riqueza da coleção de Saturno. Para melhor entendimento, os cientistas mapearam os anéis segundo as seguintes divisões (do interior para o exterior): D, C, B, A, F, G e E.

Duas teorias explicam os anéis?

  1. A teoria clássica sugere que os anéis são resultantes de escombros de uma lua fraturada há cerca de 4 bilhões de anos, durante o período da história do Sistema Solar chamado de “Último Grande Bombardeamento” (LHB – Late Heavy Bombardment). Nessa época possivelmente uma (mais de uma?) colisão de um cometa ou asteróide de grande porte com uma de suas luas poderia explicar o enxame de detritos.
  2. A teoria alternativa sugere que os anéis representam “fósseis” primordiais de um antigo disco de detritos de uma lua falhada, que não se formou devido a forte influência das marés gravitacionais de Saturno.

Essas duas teorias estão longe de explicar os detalhes encontrados por lá, como as estruturas estranhas e intervalos entre os anéis. A sonda Voyager avistou pela primeira vez padrões fantasmagórica que cortavam os anéis como raios de uma roda de bicicleta e a Cassini os registrou fotograficamente. Não há acordo entre os cientistas: os raios nasceram de impactos de meteoróides nos anéis ou foram gerados pelas instabilidades no campo magnético de Saturno? Os cientistas até apontaram tempestades em Saturno e até relâmpagos como os possíveis responsáveis por tais fenômenos.

Cassini visualiza uma micro-lua com 400 metros de diâmetro no anel B de Saturno através de sua sombra com 41 km. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute – missão Cassini

Cassini visualiza uma micro-lua com 400 metros de diâmetro no anel B de Saturno através de sua sombra com 41 km. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute – missão Cassini

Outros hiatos, com formato de hélices de um avião, também se podem ter se formado nos anéis quando micro-luas do tamanho de um estádio de futebol navegaram entre as partículas dos arcos de anel em órbita. A presença de milhares destas micro-luas dá um reforço à teoria da colisão na formação dos anéis de Saturno.

Qual é a idade dos anéis?

A idade dos anéis de Saturno também é altamente incerta. Observações terrestres anteriores apontavam para a tese dos anéis terem surgido há bilhões de anos, ou até mesmo terem aparecido nas origens do Sistema Solar, 4,6 bilhões de anos atrás. Por outro lado os vôos rasantes da Voyager indicaram uma idade muito mais jovem de cerca de 200 milhões de anos, da era quando os dinossauros começaram a vaguear pela Terra.

Para complicar mais ainda, o estudo corrente do sistema planetário de Saturno realizado pela sonda robótica Cassini indica que cada um dos anéis poderá ter-se formado em diferentes alturas e de modos diferentes. A sonda Cassini pesquisou amostras das plumas geladas da lua Enceladus, que constantemente alimentam o anel E com detritos. Luas menores e interiores orbitam dentro de anéis parciais e completos formados a partir das suas próprias partículas, provavelmente devido a impactos de micro meteoróides, que expelem escombros de suas superfícies.

Alguns anéis aparentemente também se auto-renovam de um modo que talvez explique a suposta discrepância de idades entre os anéis, de acordo com Todd Barber, engenheiro líder responsável pela propulsão da Cassini. “Aparentemente, o material do anel-B pode ser antigo, mas por causa dos processos de reciclagem, continuamente agregando e fragmentando o material dos anéis, água gelada fresca (e mais jovem) passa a ser exposta”, disse Barber. “Evidentemente, tudo o que é antigo torna-se novo e começa a envelhecer novamente”. Barber discutiu as atuais teorias sobre os anéis com Linda Spilker, cientista responsável pelo projeto Cassini.

As ocultações e o equinócio de Saturno

Cassini fotografou todos os anéis de Saturno de uma só vez durante a ocultação de 2006.

Cassini fotografou todos os anéis de Saturno de uma só vez durante a ocultação de 2006.

Os cientistas já tiveram boas oportunidades nos últimos anos para entender melhor os anéis de Saturno. A Cassini conseguiu fotografar todos os anéis de uma só vez em 2006, quando o Sol passou diretamente atrás de Saturno e permaneceu ocultado pelo planeta durante 12 horas.

Outro raro evento durante o mês de Agosto de 2009 permitiu à Cassini examinar a profundidade vertical dos anéis durante o equinócio de Saturno, um cenário que apenas acontece uma vez a cada 15 anos. É a ocasião quando o disco de seus anéis se alinha perfeitamente com o Sol e não reflete praticamente nenhuma luz solar.

Cassini tira uma foto de Saturno... mas oops... onde foram parar os seus anéis? Os anéis de Saturno ficam praticamente invisíveis por causa da posição do Sol no equinócio

Cassini tira uma foto de Saturno… mas oops… onde foram parar os seus anéis? Os anéis de Saturno ficam praticamente invisíveis por causa da posição do Sol no equinócio

“Sempre que o equinócio acontece em Saturno, a luz do Sol atinge seus finos anéis e o plano anelar é iluminado perpendicularmente”, Spilker ressaltou.

Até agora, no entanto, mesmo com o esforço dos cientistas da Cassini – sonda que recebeu o nome de Giovanni Domenico Cassini, quem descobriu luas em Saturno e foi o primeiro a avistar a grande divisão nos anéis que agora também tem o seu nome – não foi suficiente para revelar todos os segredos dos anéis de Saturno.

A missão prolongada da Cassini até 2017 permitirá à sonda continuar a perseguir os  mistérios inerentes aos seus anéis. Os objetivos científicos do projeto Cassini incluem um refinamento na estimativa das idades dos anéis ao examinar a velocidade de contaminação por impactos de meteoróides, uma melhor determinação da massa anular, a observação da formação de características tipo-hélice, e a descoberta de como os estreitos intervalos nos anéis ficam relativamente limpos de detritos.

“Como um grande mágico, Saturno nunca deixa de nos impressionar”, Spilker comentou. Um pouco de ocultação e o seu equinócio também são intrigantes.

Fonte:

Space.com: The Enduring Mystery of Saturn’s Rings por Jeremy Hsu

2 menções

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