A Sonda Cassini Observa uma Ligação Elétrica Entre Saturno e Encélado

A NASA está lançando as primeiras imagens e sons que mostram uma conexão elétrica entre Saturno e uma de suas luas, Encélado. Os dados coletados pela sonda Cassini da agência permite aos cientistas melhorarem seus entendimento da complexa rede de interação entre o planeta e suas numerosas luas. Os resultados da análise desses dados estão publicados na revista Nature e o artigo encontra-se no final desse post.

Os cientistas anteriormente teorizaram que um circuito elétrico deveria existir em Saturno. Após analisar os dados que a Cassini coletou em 2008, os cientistas observaram um pedaço brilhante de emissões de luz ultravioleta próximo ao polo norte de Saturno que marca a presença de um circuito, mesmo com a lua estando a 240000 quilômetros de distância do planeta.

O pedaço aparece na parte final de uma linha do campo magnético que conecta Saturno e a sua lua Encélado. A área conhecida como marca da aurora é uma mancha onde os elétrons energéticos mergulham na atmosfera do planeta, seguindo as linhas do campo magnético que criam um arco entre as regiões polares norte e sul do planeta.

“A marca descoberta em Saturno é um das mais importantes revelações sobre os campos e partículas que a Cassini fez e que irá ajudar a entender o estranho campo magnético de Saturno”, disse Marcia Burton cientista de campos e partículas da Cassini no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia. “Isso nos dá a primeira conexão visual entre Saturno e uma de suas luas”.

A marca da aurora mede aproximadamente 1200 quilômetros por 400 quilômetros cobrindo uma área comparável à Califórnia ou à Suécia. A marca brilha mais na luz ultravioleta com uma intensidade muito menor que os anéis de auroras que se formam em Saturno, mas comparável a aurora mais fraca visível na Terra sem telescópios na parte visível do espectro. Os cientistas não têm encontrado uma marca de ajuste na parte terminal sul da linha de campo magnético.

A lua ativa de Júpiter, Io, cria uma marca brilhante próximo dos polos norte e sul de Júpiter, então os cientistas suspeitam que exista uma conexão elétrica análoga entre Saturno e Encélado. Encélado é a única lua conhecida ativa no sistema de Saturno com jatos de vapor d’água e partículas orgânicas que são emitidos pelo satélite em direção ao espaço. Por anos, os cientistas usam os telescópios espaciais para pesquisar as marcas dos polos de Saturno, mas não encontraram nada.

“Os instrumentos de campos e partículas encontraram jatos de partículas alinhados com o campo magnético de Saturno próximo a Encélado, e os cientistas começaram a perguntar se nós poderíamos ver uma mancha esperada em ultravioleta na parte final da linha do campo magnético em Saturno”, disse Wayne Pryor, o principal autor do estudo lançado na Nature e co-investigador no Central Arizona College em Coolidge, Arizona. “Nós ficamos felizes em encontrar o brilho próximo das feições olho-de-boi no centro de nossos alvos”.

Em 2008, a Cassini detectou um jato de prótons energéticos próximos a Encélado alinhados com o campo magnético e o campo magnético alinhado com os jatos de elétrons. Uma equipe de cientistas analisou os dados e concluiu que os jatos de elétrons  tinham fluxo energético suficiente para gerar um nível detectável de emissão de aurora em Saturno. Algumas semanas depois, a Cassini gerou imagens de uma marca de aurora no hemisfério norte de Saturno. Em 2009, um grupo de cientistas da Cassini liderados por Donald Gurnett na University of Iowa em Iowa City, detectaram mais sinais complementares próximo a Encélado consistente com correntes que viajam da lua até o topo da atmosfera de Saturno, incluindo um som de conexão magnética. Esse artigo foi publicado em Março na revista Geophysical Research Letters.

A nuvem de água acima dos jatos produzidos por Encélado gera uma nuvem de  plasma massivo e ionizado  através das interações com a bolha magnética ao redor de Saturno. Essa nuvem perturba as linhas do campo magnético. A marca aparece para ajustar esses novos dados e então a taxa com a qual Encélado está enviando partículas pode variar.

“Os novos dados estão adicionando combustível ao fogo de alguns dos debates mais longos sobre essa lua ativa”, disse Abigail Rymer, a outra autora principal do estudo da Nature e cientista da Cassini baseada no Applied Physics Laboratory da  Johns Hopkins University em Laurel, Md. “Os cientistas se perguntam desde sempre se a taxa de emissão de jatos é variável ou não e esses novos dados sugerem que sim”.

Fonte:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-120#3

 

Sérgio Sacani

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.

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