fbpx
27 de setembro de 2021

A Sonda Cassini Observa os Anéis de Saturno Oscilando como Uma Pequena Galáxia

Os cientistas acreditam que finalmente entenderam por que uma das regiões mais dinâmicas dos anéis de Saturno possuem uma forma irregular e variável, eles conseguiram essas novas idéias graças a imagens registradas pela sonda Cassini da NASA. E a resposta foi publicada em um artigo no Astronomical Journal e pode ser acessado aqui: http://tecnoscience.squarespace.com/arquivo/cassini-descobre-oscilaces-nos-aneis-de-saturno/

Essa nova idéia que surgiu a partir da análise de imagens do anel mais massivo de Saturno o anel B, pode responder outra questão que já vem de longa data: O que causa a atordoante variedade de estruturas vistas através das regiões mais densas dos anéis de Saturno?

Outra descoberta a partir das novas imagens da borda externa do anel B foi a presença de no mínimo duas regiões perturbadas, incluindo um longo arco de picos estreitos que se erguem a uma altura de 3.5 quilômetros acima do plano dos anéis. As áreas são provavelmente populadas com pequenas luas que podem ter migrado através da parte externa do anel B no passado e terem sido assim caído em uma armadilha cósmica e gravitacional em uma zona afetada principalmente pela gravidade da lua Mimas. Esse processo normalmente acredita-se ter configurado o Sistema Solar como conhecemos atualmente.

“Nós encontramos aquilo que esperávamos encontrar quando nós programamos a jornada da Cassini há 13 anos atrás: observar por dentro os mecanismos que tem esculpido não só os anéis de Saturno mas os discos celestes de grande escala além do sistema solar como o nosso próprio, ou seja, estruturas como as galáxias espirais”, disse Carolyn Porco, co-autora do artigo e membro da equipe de imagens da Cassini.

As novas imagens e até mesmos vídeos da região externa do anel B de Saturno podem ser encontrados aqui: http://saturn.jpl.nasa.gov, http://www.nasa.gov/cassini e http://ciclops.org.

Desde que a sonda NASA Voyager sobrevoou Saturno nos anos de 1980 e 1981, os cientistas sabem que as bordas externas do anel B do planeta foi formada a partir das perturbações gravitacionais causadas pelo satélite Mimas. Mas ficou claro mesmo nas descobertas da Voyager que o comportamento da região externa do anel B de Saturno era mais complexo do que  o que seria causado pelo efeito de Mimas.

Agora, analisando milhares de imagens da Cassini feitas do anel B em um período de quatro anos revelou que a fonte é muito mais complexa: no mínimo três padrões de ondas rotacionais independentes, ou oscilações que distorcem a borda do anel B. Essas oscilações com um, dois ou três lobos não são criadas por qualquer lua. Elas na verdade surgem espontaneamente em parte pelo fato do anel ser denso o suficiente e também pela borda do anel B ser bem definida, para as ondas que crescem e então são refletidas na borda.

“Essas oscilações existem pela mesma razão da qual as cordas de uma guitarra possuem modos naturais de oscilação, que pode se excitada quando tocada ou por outro lado perturbadas”, disse Joseph Spitale principal autor do artigo e um pesquisador associado da equipe de imagens da Cassini. “O anel, também, tem sua freqüência de oscilação natural e é isso que estamos observando agora”.

Os astrônomos acreditam que essa oscilação natural exista também em outros sistemas de discos, como galáxias espirais e discos proto-planetários encontrados ao redor de estrelas próximas, mas nesses outros casos ainda não foi possível observar diretamente para confirmar a sua existência. As novas observações confirmam as primeiras ondas de oscilação em grande escala deste tipo de material em um disco amplo em qualquer ponto da natureza conhecida.

Ondas auto geradas em escala de 100 metros já tinham sido previamente observadas pelos instrumentos da Cassini em algumas regiões densas  e esse comportamento foi atribuído a um processo chamado de super estabilidade viscosa. Neste processo, as partículas pequenas dos anéis com seus movimentos aleatórios alimentam a onda de energia causando o seu crescimento. Os novos resultados confirmam as previsões feitas na era da Voyager onde esse mesmo processo pode explicar todas as formas de onda caóticas encontradas nos densos anéis de Saturno desde dezenas de metros até centenas de quilômetros de largura.

“Normalmente a viscosidade, ou a resistência ao fluxo amortece as ondas, isso explica o fato do som viajando no ar poder morrer”, disse Peter Goldreich. “Mas as novas descobertas mostram que nas partes mais densas dos anéis de Saturno, a viscosidade na realidade amplifica as ondas, explicando assim as misteriosas ondas pela primeira vez observadas nas imagens feitas pelo sonda Voyager”.

As duas regiões perturbadas do anel B encontradas dentro da zona de influência de Mimas se estende o longo de arcos com 20000 quilômetros de comprimento. A mais longa dessas estruturas foi vista pela primeira vez no ano passado quando o baixo ângulo do Sol com relação ao plano de anéis revelou a existência de uma série de estruturas altas e compridas. As pequenas luas de Saturno perturbam o material  provavelmente de centenas de metros até quilômetros ou mais em tamanho.

[youtube width=”800″ height=”666″] http://www.youtube.com/watch?v=gT83lyciI9k[/youtube]

[youtube width=”800″ height=”666″]http://www.youtube.com/watch?v=zP7gYCtNDgU[/youtube]

Fonte:

http://saturn.jpl.nasa.gov/news/newsreleases/newsrelease20101101/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

Veja todos os posts

Arquivo