OS ANÉIS DE SATURNO

Sumi uns dias deste blog por um motivo muito justo: estive afastado da Terra, explorando o meu lugar preferido: o espaço frio e silencioso.

Longe das CPIs, crises econômicas, engarrafamentos, tiroteios, emergências de hospitais e alunos que agridem professores...

Além do cinturão de asteróides, vendo o Sol como uma bolinha de tênis no céu, manobrando com cuidado, me aproximei de Saturno, o gigante que só perde para Júpiter em tamanho. Mas, tamanho não é documento, pois o gigante é fôfo: sua densidade é bem menor do que a da água, e boiaria se houvesse uma piscina grande o suficiente para conte-lo. Foi uma estadia agradável, vendo os cometas passarem ao longe e as estrelas brilhando claras como nunca.

Mas, enfim, estamos de volta e vou contar o que descobri sobre este lindo e misterioso planeta e seus anéis. Aqui vamos nós!

SATURNO:

Com um diâmetro médio de 120.536 km, é o segundo maior planeta do sistema solar. Apesar do seu tamanho, é essencialmente uma gigantesca bola de gás, sendo composto por 97% de hidrogênio, além de pequeno percentual de hélio, com um pequeno núcleo rochoso. Sua distância ao Sol varia de 9,02063224 a 10,05350840 UA (unidades astronômicas: 1 UA=150.000.000 de km.)

Saturno, em foto recente feita pela sonda Cassini.

(Foto: NASA.)

Mas o que sempre tornou Saturno um planeta peculiar e interessante para os estudantes e estudiosos foi o fato de possuir diversos anéis dispostos no espaço em torno do seu equador, além dos 61 satélites contabilizados até este momento. E uma interessante descoberta é que o maior dos seus satélites, Titã, tem até atmosfera, com predominância de nitrogênio (como a da Terra), e metano e etano em estado líquido na superfície!

OS ANÉIS: 

Os anéis de Saturno foram primeiro observados pelo astrônomo e cientista italiano Galileu Galilei em 1610, porém não foram reconhecidos como tal. A baixa qualidade dos telescópios da época levou Galileu a pensar que eram duas grandes luas em torno do planeta.

Só em 1659, o astrônomo holandês Christiaan Huygens percebeu que se tratavam de anéis, e em 1859, o físico inglês James Clerk Maxwell determinou por cálculos que deveriam ser compostos por milhões de pequenas partículas.

Na realidade, cada anel é formado por trilhões de partículas cujo tamanho varia desde o de um grão de poeira ao de uma casa.

Apesar de todos os outros planetas gigantes possuírem anéis, os de Saturno são os mais visíveis por serem mais refletivos, já que são praticamente 100% de gelo e também pela elevada concentração das partículas por unidade de área.

Os anéis saturnianos se estendem até uma distância de 302.500 km de diâmetro, quase 2/3 da distância da Terra à Lua.

Estima-se que sua espessura varie de 10 a 70 metros.

Somente os anéis A, B e C são visíveis da Terra. Os outros só foram descobertos e documentados pela nave Pioneer 11 e pelas duas sondas Voyager.

As primeiras fotos detalhadas dos anéis foram feitas por uma sonda Voyager em 1980.

 Nesta figura de perfil, podemos identificar a distribuição dos anéis do planeta.

(Clique para ampliar)

Os 7 principais anéis são identificados pelas sete primeiras letras do alfabeto, mas na ordem em que foram descobertos (A, B, C, D, E, F, G). G só foi descoberto em 1980.

AS DIVISÕES:

Entre os anéis também existem lacunas, separando-os. As maiores são as chamadas Divisão de Cassini e Divisão de Encke.

A Divisão de Cassini é uma área escura de cerca de 5.000 km de largura, entre os anéis A e B, descoberta pelo astrônomo italiano Giovanni Domenico Cassini em 1675.

A Divisão de Encke foi descoberta em 1837 pelo astrônomo alemão Johann Franz Encke, e separa o anel A em duas seções.

 Partículas congeladas de tamanhos variados formam os anéis de Saturno.

(Arte:W. K. Hartmann - Nature)

Só a gigantesca força gravitacional de Saturno mantém as partículas em órbita, mesmo com os impactos entre elas. Mas cada partícula também tem sua própria gravidade.

As partículas das órbitas mais próximas são mais rápidas, e orbitam a mais de 48.000 km/h. Do contrário, se precipitariam sobre o planeta.

Na medida que as órbitas são mais afastadas do planeta, as velocidades são menores. Esta diferença de velocidade em função do afastamento impede que as partículas se aglutinem formando corpos mais compactos.

Como suas órbitas não são exatamente paralelas, há um entrechoque contínuo entre as partículas, gerando mais desvios e mais colisões.

Galileo se surpreendeu ao ver os anéis sumirem misteriosamente, dois anos após tê-los descoberto, ressurgindo algum tempo depois.

Isto acontece duas vezes durante os 30 anos terrestres do “ano saturniano”, enquanto ele completa sua volta em torno do Sol. Nestas ocasiões, a mudança do ângulo de inclinação em relação à Terra faz com que os anéis fiquem de perfil, e sua pequena espessura os torna praticamente invisíveis.

ORIGEM:

A origem dos anéis fica apenas no domínio das hipóteses: existem duas teorias mais aceitas pelos astrônomos.

Uma delas sugere que os anéis seriam restos do mesmo material que formou o planeta, há aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

A outra propõe que os anéis se formaram há “apenas” 100.000.000 de anos. As partículas teriam se originado de uma colisão nas proximidades do planeta, entre talvez um asteroide e uma de suas luas, ou mesmo pela desintegração de uma das luas originais, em função da atração gravitacional de Saturno.

SONDA CASSINI: 

Lançada em 1997, foi a maior sonda lançada pela NASA. É do tamanho aproximado de um micro-ônibus e 1º de julho de 2004, entrou em órbita em torno de Saturno, de onde desde então tem enviado excelentes fotos do planeta e de seus satélites e anéis. Em 25 de dezembro de 2004, lançou a sonda Huygens, que pousou em Titã, a maior lua do planeta, em 14 de janeiro de 2005.

A sonda Cassini ainda permanece na órbita de Saturno. Sua missão inicial de 4 anos já foi estendida por duas vezes, e a NASA acompanha seus passos diariamente.

A sonda Cassini revelou que os anéis não são tão estáveis e podem ser percorridos por ondulações de mais de 1,5 km! Estas ondulações em um dos anéis externos são provocadas pela “maré” gravitacional de Daphne, uma de suas luas.

Cassini continua explorando os anéis e satélites de Saturno, e enviando informações para a NASA. 
"LUAS PASTORAS":

Alguns dos satélites de Saturno orbitam dentro do seu sistema de anéis. Pan orbita na Divisão de Encke; Prometeu e Atlas, na lacuna entre os anéis A e F; Pandora, externamente ao anel F; Epimeteo e Jano, a aproximadamente 9.000 km além de Pandora; Mimas orbita em torno de 17.000 km além do anel G; Encelado, a uns 28.000 km da borda interna do anel E e Tétis, Calipso e Telesto, numa faixa afastada mais 57.000 km, a cerca de 7.500 km da borda externa do anel E.

O papel das luas mais próximas nos anéis criou a classificação de algumas delas como “luas pastoras”, responsáveis pela forma e comportamento dos mesmos. Prometeu e Pandora mantém a forma do anel F, cada uma de um lado, como pastores escoltando um rebanho, no caso, as partículas do anel...

E tudo indica que outras luas também façam o mesmo papel em relação a outros anéis...