A CIÊNCIA INOVADORA DAS ÓRBITAS ULTRA-PRÓXIMAS DE SATURNO PELA CASSINI 9 de outubro de 2018
Ilustração: sonda Cassini da NASA em órbita de Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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Novas investigações emergentes das órbitas finais da sonda Cassini da NASA representam um grande avanço na compreensão do sistema de Saturno - especialmente a região misteriosa e nunca antes explorada entre o planeta e os seus anéis. Algumas ideias preconcebidas estão a mostrar-se erradas, enquanto estão sendo levantadas novas questões.
Seis equipas de investigadores publicaram os seus resultados na edição de 5 de outubro da revista Science, com base nas descobertas do Grande Final da Cassini. Foi quando, à medida que a sonda ficava sem combustível, a equipa da missão conduziu a Cassini espetacularmente perto de Saturno em 22 órbitas antes de deliberadamente a vaporizar num mergulho final na atmosfera no mês de setembro de 2017.
Sabendo que os dias da Cassini estavam contados, a equipa da missão procurava ouro científico. A espaçonave voou onde nunca foi projetada para voar. Pela primeira vez, estudou o ambiente magnetizado de Saturno, voou através de partículas rochosas e geladas dos anéis e cheirou a atmosfera na divisão de 2000 km entre os anéis e o topo das nuvens. Não só a trajetória de voo levou a nave aos limites, como a novas descobertas que ilustram quão poderosos e ágeis eram os instrumentos.
Estão por vir muitos outros resultados científicos do Grande Final, mas aqui estão alguns dos destaques da semana passada:
Compostos orgânicos complexos embebidos em nanogrãos de água "chovem" dos anéis de Saturno para a sua atmosfera superior. Os cientistas viram água e silicatos, mas ficaram surpresos ao ver também metano, amónia, monóxido de carbono, azoto e dióxido de carbono. A composição do material orgânico é diferente daquele encontrado na lua Encélado - e também diferente do da lua Titã, o que significa que há pelo menos três reservatórios distintos de moléculas orgânicas no sistema de Saturno.
Pela primeira vez, a Cassini viu de perto como os anéis interagem com o planeta e observou partículas e gases no anel interno caindo diretamente na atmosfera. Algumas partículas assumem cargas elétricas e espiralam ao longo das linhas do campo magnético, caindo em Saturno a latitudes mais altas - um fenómeno conhecido como "chuva do anel". Mas os cientistas ficaram surpresos ao ver que outras são arrastadas rapidamente para Saturno no equador. E tudo cai do anel a uma maior velocidade do que se pensava - até 10.000 kg de material por segundo.
Os cientistas ficaram surpresos ao ver o aspeto do material na divisão entre os anéis e a atmosfera de Saturno. Sabiam que as partículas dos anéis variam entre grandes e pequenas. Mas a amostragem na divisão exibiu partículas principalmente minúsculas, de tamanho nanométrico, como fumaça, sugerindo que algum processo ainda desconhecido "mói" as partículas.
Saturno e os seus anéis estão ainda mais ligados do que os cientistas pensavam. A Cassini revelou um sistema de corrente elétrica, anteriormente desconhecido, que liga os anéis ao topo da atmosfera de Saturno.
Os cientistas descobriram uma nova cintura de radiação em torno de Saturno, perto do planeta e composta por partículas energéticas. Descobriram que, embora a cintura intersete o anel mais interior, este é tão ténue que não impede a formação da cintura.
Ao contrário de qualquer outro planeta com um campo magnético no nosso Sistema Solar, o campo magnético de Saturno está quase completamente alinhado com o seu eixo de rotação. Os novos dados mostram um campo magnético com uma inclinação inferior a 0,0095 graus (o campo magnético da Terra está inclinado 11 graus em relação ao seu eixo de rotação). De acordo com tudo o que os cientistas sabem sobre a formação dos campos magnéticos planetários, Saturno não deveria ter um. É um mistério que os físicos estão a tentar resolver.
A Cassini voou por cima dos polos magnéticos de Saturno, amostrando diretamente as regiões onde as emissões de rádio são geradas. As descobertas mais do que duplicaram o número de medições diretas de fontes de rádio do planeta, um dos poucos locais não-terrestres onde os cientistas foram capazes de estudar um mecanismo de geração de rádio que se pensar operar por todo o Universo.
Para a missão Cassini, a ciência resultante das órbitas do Grande Final mais do que justificam o risco calculado de mergulhar na divisão - raspando a atmosfera superior e contornando a orla dos anéis interiores, comenta a cientista Linda Spilker, do projeto Cassini.
"Quase tudo o que acontece naquela região acabou sendo uma surpresa," explica Spilker. "Essa foi a importância de ir até lá, de explorar um lugar onde nunca fomos antes. E a expedição realmente valeu a pena - os dados são tremendamente excitantes."
A análise dos dados dos instrumentos da sonda Cassini vai continuar durante anos, ajudando a pintar uma imagem mais clara de Saturno.
"Permanecem muitos mistérios, enquanto montamos as peças do puzzle," realça Spilker. "Os resultados das órbitas finais da Cassini mostraram ser mais interessantes do que podíamos imaginar."
Ilustração: a sonda Cassini da NASA mergulha entre Saturno e os seus anéis interiores, como parte do Grande Final da missão.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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Alguns dos resultados da amostragem direta da Cassini: material orgânico complexo "chove" dos anéis de Saturno; partículas dos anéis interiores ganham correntes elétricas e viajam ao longo das linhas do campo magnético; um sistema de corrente elétrica recém-revelado e uma cintura de radiação; e medições íntimas da inclinação quase inexistente do campo magnético de Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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Esta ilustração imagina a vista da sonda Cassini da NASA durante um dos seus mergulhos finais entre Saturno e os anéis mais interiores, como parte do Grande Final da missão.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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