Saturno está perdendo seus anéis de forma Drástica

Nova pesquisa da Nasa confirma que Saturno está perdendo seus anéis icônicos na taxa máxima estimada a partir das observações da Voyager 1 & 2 feitas décadas atrás. Os anéis estão sendo puxados para dentro de Saturno pela gravidade como uma chuva poeirenta de partículas de gelo sob a influência do campo magnético de Saturno.

“Estimamos que esta ‘chuva de anéis’ drene uma quantidade de produtos de água que podem encher uma piscina olímpica dos anéis de Saturno em meia hora”, disse James O’Donoghue do Centro de Vôos Espaciais Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “Só por isso, todo o sistema de anéis terá desaparecido em 300 milhões de anos, mas acrescente a isso o material de anel medido pela Cassini-nave espacial detectado caindo no equador de Saturno , e os anéis têm menos de 100 milhões de anos de vida. Isso é relativamente curto, comparado à idade de Saturno de mais de 4 bilhões de anos ”. O’Donoghue é o autor principal de um estudo sobre a chuva em anel de Saturno que aparece em Ícaro em 17 de Dezembro.

Os cientistas há muito se perguntam se Saturno foi formado com os anéis ou se o planeta os adquiriu mais tarde na vida. A nova pesquisa favorece o último cenário, indicando que é improvável que eles tenham mais de 100 milhões de anos, já que levaria tanto tempo para o anel C se tornar o que é hoje supondo que já tenha sido tão denso quanto o anel B. “Temos a sorte de estar por perto para ver o sistema de anéis de Saturno, que parece estar no meio da sua vida. No entanto, se os anéis são temporários, talvez tenhamos perdido os sistemas de anéis gigantes de Júpiter, Urano e Netuno, que têm apenas pequenos cachos hoje! ”, Acrescenta O’Donoghue.

Várias teorias foram propostas para a origem do anel. Se o planeta os pegasse mais tarde na vida, os anéis poderiam se formar quando pequenas luas geladas em órbita ao redor de Saturno colidissem, talvez porque suas órbitas fossem perturbadas por um puxão gravitacional de um asteróide ou cometa que passava.

Os primeiros indícios de que existissem chuvas vieram das observações da Voyager de fenômenos aparentemente não relacionados: variações peculiares na atmosfera superior eletricamente carregada de Saturno (ionosfera), variações de densidade nos anéis de Saturno e um trio de faixas escuras estreitas circundando o planeta nas latitudes médias do norte. Estas bandas escuras apareceram em imagens da nebulosa atmosfera superior de Saturno (estratosfera) feita pela missão Voyager 2 da NASA em 1981.

Em 1986, Jack Connerney da NASA Goddard publicou um artigo na Geophysical Research Letters que ligava essas estreitas faixas escuras à forma do enorme campo magnético de Saturno, propondo que partículas de gelo eletricamente carregadas dos anéis de Saturno fluíam por linhas invisíveis de campo magnético, despejando água Atmosfera superior de Saturno, onde essas linhas emergiram do planeta. O influxo de água dos anéis, aparecendo em latitudes específicas, lavou a névoa estratosférica, fazendo-a parecer escura em luz refletida, produzindo as faixas escuras estreitas capturadas nas imagens da Voyager.

Os anéis de Saturno são na maior parte pedaços de gelo de água variando em tamanho, desde grãos de poeira microscópicos até pedregulhos de vários metros de diâmetro. As partículas do anel são capturadas em um ato de equilíbrio entre a força da gravidade de Saturno, que quer atraí-las de volta ao planeta, e sua velocidade orbital, que quer lançá-las para o espaço. Pequenas partículas podem ser eletricamente carregadas pela luz ultravioleta do Sol ou por nuvens de plasma que emanam do bombardeamento de micrometeoróides dos anéis. Quando isso acontece, as partículas podem sentir a atração do campo magnético de Saturno, que se curva para dentro em direção ao planeta nos anéis de Saturno. Em algumas partes dos anéis, uma vez carregados, o equilíbrio de forças sobre essas minúsculas partículas muda drasticamente, e a gravidade de Saturno os atrai ao longo das linhas do campo magnético para a atmosfera superior.

Uma vez lá, as partículas do anel gelado evaporam e a água pode reagir quimicamente com a ionosfera de Saturno. Um resultado dessas reações é um aumento no tempo de vida de partículas carregadas eletricamente chamadas íons H3 +, que são compostos de três prótons e dois elétrons. Quando energizados pela luz solar, os íons H3 + brilham na luz infravermelha, o que foi observado pela equipe de O’Donoghue usando instrumentos especiais ligados ao telescópio Keck em Mauna Kea, Havaí.

Suas observações revelaram bandas brilhantes nos hemisférios norte e sul de Saturno, onde as linhas do campo magnético que cruzam o plano do anel entram no planeta. Eles analisaram a luz para determinar a quantidade de chuva do anel e seus efeitos na ionosfera de Saturno. Eles descobriram que a quantidade de chuva combina notavelmente bem com os valores surpreendentemente altos, derivados mais de três décadas antes por Connerney e seus colegas, com uma região no sul recebendo a maior parte.

A equipe também descobriu uma banda brilhante em uma latitude mais alta no hemisfério sul. É aqui que o campo magnético de Saturno cruza a órbita de Encélado, uma lua geologicamente ativa que está atirando gêiseres de gelo de água no espaço, indicando que algumas dessas partículas estão chovendo também em Saturno. “Isso não foi uma surpresa completa”, disse Connerney. “Nós identificamos Enceladus e o E-ring como uma fonte abundante de água, com base em outra faixa estreita e escura naquela antiga imagem da Voyager.” Os gêiseres, observados pela primeira vez pelos instrumentos Cassini em 2005, são vistos como provenientes de um oceano. de água líquida sob a superfície congelada da pequena lua. Sua atividade geológica e oceano aquático fazem de Enceladus um dos lugares mais promissores para a busca de vida extraterrestre.

A equipe gostaria de ver como a chuva de anéis muda com as estações do ano em Saturno. À medida que o planeta avança em sua órbita de 29,4 anos, os anéis são expostos ao Sol em graus variados. Como a luz ultravioleta do Sol carrega os grãos de gelo e os faz reagir ao campo magnético de Saturno, variar a exposição à luz do sol deve alterar a quantidade de chuva em anel.