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PEQUENAS LUAS DE SATURNO CONTAM HISTÓRIA DE SUAS ORIGENS
8 de Dezembro de 2007
 

Cientistas do departamento de imagem da missão Cassini estão a descobrir como as pequenas luas orbitando perto dos limites exteriores dos anéis de Saturno se vieram a formar. Estas começaram como restos de corpos maiores que se quebraram e que preencheram o espaço perto das suas órbitas com detritos, detritos estes que formaram os anéis.

Há muito que se suspeita que os anéis de Saturno se formaram na desintegração de um ou mais grandes corpos gelados, talvez luas pré-existentes, devido a grandes impactos. Os detritos daqui resultantes rapidamente espalharam-se e situaram-se no plano equatorial para formar um fino disco em torno do planeta. E as pequenas luas irregulares na região dos anéis acredita-se serem bocados destas colisões.

Agora, após alguns anos de imagens cósmicas das 14 pequenas luas conhecidas de Saturno, os cientistas conseguiram derivar os tamanhos e formas de grande parte delas, e em cerca de metade dos casos, até massas e densidades. Esta informação, publicada na edição de ontem, 7 de Dezembro, da revista Science, levou a muitas descobertas sobre a formação destas luas.

A pista que despoletou tais descobertas foi a extrema baixa densidade das luas interiores - cerca de metade delas são feitas de água gelada pura - e tamanhos e formas que sugeriram que possam ter crescido devido à acumulação de material anular. O problema é que estas luas estão dentro e perto dos anéis, onde não é possível para as pequenas partículas se fundirem gravitacionalmente. Então como o fizeram? Tiveram alguma ajuda.

"Pensamos que a única maneira destas luas terem alcançado o seu tamanho presente, no ambiente dos anéis como agora pensamos que é, foi ter começado com um núcleo gigantesco com que as partículas mais pequenas e porosas dos anéis facilmente se agarrariam," disse Carolyn Porco, líder da equipa de imagem da Cassini, do Instituto de Ciência Espacial, em Boulder, Colorado, EUA. Porco é a principal autora do primeiro de dois artigos relacionados, publicados na edição da Science.

Cálculos simples e simulações computacionais mais complicadas mostraram que as partículas dos anéis agarram-se facilmente a uma "semente" maior com a densidade da água gelada. Através deste processo, uma lua tomará forma mesmo se estiver relativamente perto de Saturno. O resultado é uma lua na região anular com duas ou três vezes o tamanho do seu núcleo de gelo denso, coberto por uma concha espessa de material, poroso e gelado, oriundo dos anéis. Para construir uma lua com 30 km, é necessário uma "semente" de aproximadamente 10 km.

Então de onde vieram tais grandes núcleos? E quando aconteceu isto tudo?

"O núcleo pode, de facto, ser um dos restícios do evento original que formou os anéis," disse o co-autor Derek Richardson, professor de Astronomia na Universidade de Maryland, College Park, "que pode ter sido deixado intacto todo este tempo e protegido de quebras e colisões adicionais pelo manto de partículas anulares à sua volta."

Exactamente quando é que isto aconteceu, ainda não se sabe. "Mas não está fora de questão as luas datarem da formação dos anéis," disse Porco.

Os cientistas mostraram que os núcleos de Pan e Daphnis, que orbitam em pequenas divisões anulares no limite exterior do anel A, são grandes o suficiente para abrir estreitas divisões. A acreção, ou acumulação de material, dizem, provavelmente ocorreu depressa. As luas cresceram e os seus intervalos aumentaram, alcançando os seus tamanhos actuais antes de serem completamente esvaziados de material, e provavelmente antes dos anéis locais terem alcançado a sua espessura presente.

Então, como é que Pan nos anéis principais, e Atlas, que orbita para lá do limite exterior dos anéis principais, receberam os seus bojos equatoriais que os tornam em algo parecido a discos voadores? O segundo artigo mostra provas de um segundo estádio de acreção que ocorreu depois do crescimento das luas ter terminado e depois dos anéis terem diminuido até à sua espessura actual de 20 metros.

"As nossas simulações computacionais mostram que os bojos devem ter crescido rapidamente quando os anéis de Saturno eram finos, formando pequenos discos de acreção em torno dos equadores de Pan e Atlas," disse Sebastien Charnoz, autor principal e um associado do membro da equipa de imagem, Andre Brahic, da Universidade de Paris-Diderot, França. "Estes bojos poderão ser os restos 'fossilizados' dos discos de acreção, estruturas fundamentais vistas em todas as escalas no Universo, desde anéis planetários até galáxias."

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Science (requer subscrição)
SPACE.com
New Scientist
National Geographic
MSNBC

Saturno:
Solarviews
Wikipedia

Cassini:
Página oficial (NASA)
Wikipedia

Vídeos no YouTube:
Como duas das luas de Saturno se formaram

 


As imagens de mais alta resolução de Pan e Atlas revelam formas parecidas com discos voadores criadas por bojos equatoriais não observados em qualquer outra das pequenas luas de Saturno.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute
(clique na imagem para ver versão maior)


Jano aparece por cima dos anéis de Saturno e Prometeu, mais alongado, por baixo dos anéis.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute
(clique na imagem para ver versão maior)


Imagem gerada por computador da lua de Saturno, Atlas. Os cientistas pensam agora que a sua forma parecida com um OVNI é oriunda do "roubo" de partículas dos anéis do planeta.
Crédito: CEA/ANIMEA
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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