Cassini Descobre Sinais de Rádio Misturados Provenientes de Saturno

Como um adolescente petulante, Saturno está enviando sinais misturados.

Dados recentes da sonda Cassini da NASA mostram que a variação nas ondas de rádio controladas pela rotação do planeta é diferente nos hemisférios norte e sul. Mais ainda, as variações rotacionais do norte e do sul também parecem mudar de acordo com as estações do planeta e os hemisférios têm na verdade trocado as taxas. Essas duas ondas de rádio convertidas para uma frequência audível pelo ouvido humano podem ser ouvidas nesse endereço: http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=74390781

“Esses dados só mostram como Saturno é estranho”, disse Don Gurnett, líder da equipe de instrumento e ciência de onda de rádio e plasma e professor de física na University of Iowa em Iowa City. “Nós pensávamos que entendíamos esses padrões de ondas de rádio nos gigantes gasosos, desde que o sinal emitido por Júpiter é muito direto. Sem a longa estadia da Cassini, os cientistas não entenderiam que as emissões de rádio proveniente de Saturno são tão diferentes”.

Saturno emite ondas de rádio conhecidas como Saturn Kilometric Radiation, ou SKR. Para a Cassini, essas ondas soam como pequenas explosões de uma sirene, isso ocorre pois as ondas variam com cada rotação do planeta. Esse tipo de padrão de ondas de rádio já haviam sido detectados anteriormente usados em Júpiter para medir a taxa de rotação do planeta, mas em Saturno, como é o caso dos adolescentes, a situação é muito mais complicada.

Quando a sonda Voyager da NASA visitou Saturno no início dos anos de 1980, as emissões de radiação indicavam o comprimento do dia em Saturno de aproximadamente 10.66 horas. Mas à medida que outras sondas visitaram o planeta como a Ulysses e a Cassini, foi possível notar variações nesses sinais de segundos e até minutos. Um artigo na Geophysical Research Letters em 2009 analisou os dados da Cassini mostrando que a SKR não era emitida em número solo, mas sim em dueto, com os dois cantores fora de sincronia. As ondas de rádio emanadas próximo do polo norte tinham um período de aproximadamente 10.6 horas, já as ondas de rádio provenientes do polo sul tinham um período de aproximadamente 10.8 horas.

Um novo artigo de Gurnett foi publicado na Geophysical Research Letters em Dezembro de 2010 e mostra que nos dados recentes da Cassini, os períodos da SKR do sul e do norte se cruzaram por volta de Março de 2010, algo em torno de sete meses depois do equinócio, quando o Sol brilha exatamente sobre o equador do planeta. A SKR do sul diminuiu seu período de 10.8 horas em 1 de Janeiro de 2008 e cruzou com o período da SKR do norte por volta de 1 de Março de 2010 e era de 10.67 horas. O período da SKR norte aumentou de aproximadamente 10.58 horas para esse ponto de convergência.

Observando esse tipo de cruzamento levou os cientistas da Cassini a voltar no tempo, pelo menos no que diz respeito a dados obtidos em prévias visitas a Saturno. Com novos olhos eles observaram dados da Voyager obtidos em 1980, um ano após o equinócio de Saturno de 1979, mostrando diferentes sinais do hemisfério sul e norte do planeta. Eles também observaram um tipo de efeito similar em dados de rádio da Ulysses entre 1993 e 2000. Os períodos da SKR detectados pela Ulysses se convergiram e cruzaram em torno de Agosto de 1996, aproximadamente nove meses depois do equinócio anterior.

Os cientistas da Cassini não pensam que as diferenças nos períodos das ondas de rádio tem a ver com a rotação dos hemisférios em taxas diferentes, mas tem a ver mais provavelmente com as variações dos ventos de altas altitudes nos hemisférios norte e sul. Dois outros artigos envolvendo investigadores da Cassini foram publicados em dezembro com resultados complementares da equipe de ciência e instrumento das ondas de rádio e plasma. Um deles feito por Jon Nichols, University of Leicester, U.K., na mesma edição da  Geophysical Research Letters, e outro liderado por  David Andrews, também da  University of Leicester, no Journal of Geophysical Research.

No artigo de Nichols, os dados do Telescópio Espacial Hubble mostrou auroras nos hemisférios norte e sul de Saturno que se movimentavam seguindo as variações encontradas nas ondas de rádio, de Janeiro a Março de 2009, pouco antes do equinócio. Os sinais de rádio e os dados de aurora são complementares pois estão ambos relacionados com o comportamento da bolha magnética existente ao redor de Saturno, conhecida como magnetosfera. O artigo de Andrews, um membro associado da equipe de magnetômetro da Cassini, mostrou que do meio de 2004 até o meio de 2009, o campo magnético de Saturno sobre os dois polos variou nos mesmos períodos separados como as ondas de rádio e as auroras.

“A chuva de elétrons dentro da atmosfera que produz as auroras também produz emissões de rádio e afeta o campo magnético de modo que os cientistas acreditem que todas essas variações estão relacionadas com a mudança de influência do Sol no planeta”, disse Stanley Cowley, um co-autor de ambos os trabalhos e co-investigador do instrumento magnetômetro da Cassini e professor da University of Leicester.

À medida que o Sol continua sua escalada em direção ao polo norte de Saturno, o grupo de Gurnett continua a observar a tendência de cruzamento nos sinais de rádio através de Janeiro de 2011. O período dos sinais de rádio do sul continuam a diminuir para aproximadamente 10.54 hora, enquanto que o período dos sinais de rádio do norte aumentam para 10.71 horas.

“Esses artigos são importantes em ajudar a explicar a complicada dança entre o Sol e a bolha magnética de Saturno, algo normalmente invisível ao olho humano e imperceptível a audição humana”, disse Marcia Burton, cientista de campo e partícula da Cassini no Laboratório de Propulsão a JAto da NASA em Pasadena, na Califórnia, que não estava envolvida em nenhum trabalho. “A Cassini continuará mantendo seus olhos atentos nessas mudanças”.

Fonte:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-091&cid=release_2011-091&msource=11091&tr=y&auid=7992771

 

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.

Veja todos os posts

Arquivo

Instagram

Error validating access token: The session has been invalidated because the user changed their password or Facebook has changed the session for security reasons.