Os anéis de aparência recente de Saturno podem ser tão antigos quanto o próprio sistema solar: WebCuriosos

É difícil imaginar Saturno sem seus anéis gloriosos, extensos e complicados. No entanto, quando a sonda Cassini chegou para estudar o planeta em 2004, fez uma descoberta curiosa: os pedaços de gelo e as partículas que compõem os anéis eram estranhamente limpos, desprovidos da poeira que os astrónomos esperavam encontrar como resultado do constante bombardeamento de micrometeoróides sobre o planeta. bilhões de anos.

Os cientistas pensaram que isso significava que os anéis nem sempre estiveram lá; que eles não eram, na verdade, mais do que 100 a 400 milhões de anos. Os dinossauros poderiam estar atravessando a Terra com um Saturno nu e sem anéis no céu acima deles.

Bem, você pode aliviar essa imagem mental desconcertante do seu cérebro. Um novo estudo por pesquisadores do Instituto de Ciência de Tóquio e do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica descobriu que os anéis de Saturno podem, afinal, ser antigos – com uma explicação clara de como o gelo dentro deles pode ter permanecido limpo como um apito.

“Os dados da sonda Cassini sugeriram que os anéis podem ser jovens porque parecem muito limpos, e muitas pessoas simplesmente aceitaram essa conclusão. No entanto, o nosso trabalho teórico mostra agora que uma aparência limpa não significa necessariamente que os anéis sejam jovens”, disse o cientista planetário. Ryuki Hyodo, do Instituto de Ciência de Tóquio, disse ao WebCuriosos.

“Portanto, penso que esta é uma visão importante para orientar futuras missões de exploração planetária; é melhor não se deixar enganar pelo seu primeiro olhar.”

Embora os outros planetas gigantes do Sistema Solar também tenham anéis, eles não se parecem em nada com os de Saturno. Júpiter, Urano e Netuno são todos cercados por anéis etéreos delicados que dificilmente podem ser vistos a menos que você use os comprimentos de onda de observação corretos.

Saturno, por outro lado, é praticamente definido por seus extensos anéis. Parece provável que, fora do Sistema Solar, os anéis possam ser comuns, dado o grande número de exoplanetas gigantes gasosos identificados – mas não sabemos muito sobre anéis como o de Saturno. Se tiverem vida relativamente curta, durando apenas algumas centenas de milhões de anos antes de entrarem em colapso, a nossa experiência com eles pode ter sido apenas o caso de estarmos no lugar certo, na hora certa.

Mas se durarem mais, isso não terá implicações apenas para o Sistema Solar; majestosos anéis planetários podem razoavelmente ser algo que podemos levar em consideração em observações intrigantes de outras estrelas.

A suposição da juventude dos anéis de Saturno baseava-se na ausência de poeira proveniente do constante bombardeio de meteoróides de alta velocidade que se chocavam contra o gelo que compõe os anéis. Hyodo e os seus colegas queriam saber se poderia haver outra explicação para a aparência jovem dos anéis, por isso conduziram modelos teóricos para ver o que acontece quando uma partícula de poeira se choca a alta velocidade contra o gelo no vácuo frio do espaço.

Minúsculos micrometeoróides, com menos de 100 mícrons de tamanho, estão girando em torno de Saturno, acelerados pela poderosa atração gravitacional de Saturno. Enquanto isso, os pedaços de gelo que compõem os anéis podem ser um pouco maiores, de centímetros a metros.

Quando uma partícula viajando a mais de 25 quilômetros (cerca de 15 milhas) por segundo bate em um pedaço de gelo, em vez de poluir o gelo, o calor do impacto faz com que tanto o micrometeoróide quanto uma pequena área na superfície do gelo se vaporizem; alguns dos quais se condensam em nanopartículas, o restante permanece como átomos e moléculas.

A partir daí, “as nanopartículas, átomos e moléculas são carregadas no ambiente de plasma ao redor de Saturno; uma vez carregado, o campo magnético de Saturno afeta as órbitas das nanopartículas e íons carregados”, explicou Hyodo.

“No final, o material micrometeoróide (material que escurece os anéis), agora na forma de nanopartículas e íons, ou se choca contra o planeta ou escapa para a atmosfera de Saturno ou para o espaço. Concluindo, os anéis dificilmente ficam escurecidos por micrometeoróides impacto.”

Se for esse o caso, os anéis de Saturno poderão ter milhares de milhões de anos. Além disso, o fenômeno pode significar que os anéis de Saturno existirão por mais tempo no futuro do que pensávamos. A Cassini detectou enormes quantidades de água caindo dos anéis de Saturno para o planeta – o suficiente para encher uma piscina olímpica a cada meia hora.

O material em queda observado foi interpretado como a taxa de decaimento dos anéis; com apenas 100 milhões de anos antes de se tornarem irreconhecíveis. Mas, descobriram Hyodo e seus colegas, a chuva anelar pode ser a água vaporizada do bombardeio de micrometeoróides.

Se os anéis de Saturno forem mais antigos, também serão mais fáceis de explicar. O Sistema Solar era muito mais caótico há milhares de milhões de anos, aumentando as probabilidades de um evento como uma colisão entre asteróides ou planetas bebés que criou nuvens de detritos que giraram em torno de Saturno e se tornaram os seus anéis.

No momento é apenas uma hipótese – mas certamente resolveria várias questões em andamento sobre Saturno e seus anéis. Hyodo e seus colegas estão trabalhando para explorar ainda mais suas descobertas.

“Após o nosso estudo, o meu colega está agora a realizar experiências de laboratório para simular impactos de micrometeoróides em partículas geladas. Estas experiências podem ajudar a validar ainda mais os nossos resultados”, disse ele ao WebCuriosos.

“Além disso, estou liderando equipes científicas em várias missões japonesas de exploração planetária, incluindo uma potencial missão futura dedicada a estudar mais de perto os anéis de Saturno. Tal missão nos permitiria aproximar-nos dos anéis a uma distância muito mais próxima do que a Cassini fez, permitindo-nos permitir-nos observar eventos de impacto diretamente ou coletar evidências indiretas que possam lançar mais luz sobre a idade dos anéis.”

A pesquisa foi publicada em Geociências da Natureza.