A lua de Saturno, Mimas, é a menor das principais luas do gigante gasoso. (Saturno tem 62 luas, mas algumas são pequenas luas com menos de 1 km de diâmetro.) Dois novos estudos mostram como Mimas agia como uma espécie de limpa-neve, ampliando a divisão Cassini entre os anéis de Saturno.
Os anéis icônicos de Saturno o diferenciam de outros planetas no Sistema Solar. Não há consenso científico sobre como exatamente eles se formaram. A teoria diz que eles se formaram no início da história do Sistema Solar, enquanto os dados da missão Cassini sugerem que eles se formaram muito mais tarde, talvez durante o reinado dos dinossauros. Dados do chamado Grand Finale da Cassini indicam que os anéis têm 200 milhões de anos ou menos. Mas mesmo que a história deles seja incerta, ainda sabemos do que eles são compostos: eles são quase todo gelo de água, com alguns pedaços rochosos.
Eles são chamados de anéis de Saturno porque existem vários anéis separados por espaços chamados divisões. A maior e mais visível lacuna é chamada Divisão Cassini. Está entre o que é chamado de anel A e anel B, e a divisão tem cerca de 4.800 km (3.000 milhas) de largura.
Existem dois novos estudos que ajudam a explicar como a Divisão Cassini foi criada e ampliada. O primeiro é “Formação da Divisão Cassini - I. Moldando os anéis pela migração interna de Mimas” e o segundo é “Formação da Divisão Cassini - II. Histórias possíveis de Mimas e Encélado. Ambos foram publicados nos avisos mensais de junho de 2019 da Royal Astronomical Society. Ambos são do mesmo grupo de autores de institutos de pesquisa na França.
Os estudos mostram que a lua Mimas agiu como um limpa-neves e afastou as partículas que compõem os anéis A e B, ampliando a divisão Cassini para sua atual largura de 4800 km. Faz isso através de ressonância orbital.
A borda interna da Divisão Cassini é chamada de Huygens Gap. As partículas de gelo e rocha no Huygens Gap, na borda interna da divisão Cassini, estão em ressonância orbital 2: 1 com Mimas. Isso significa que, para cada uma das órbitas de Mimas, essas partículas orbitam duas vezes. Como resultado, Mimas está repetidamente puxando essas partículas gravitacionalmente, forçando-as a orbitar fora do espaço. Como um limpa-neve.
A tendência natural da lua é migrar para longe do planeta hospedeiro. Somente a gravidade do planeta hospedeiro pode mantê-lo sob controle. Mas, no caso de Mimas, aconteceu algo mais que fez com que ele migrasse para dentro em até 9.000 km e, no processo, aumentou a distância para metade dessa distância. Somente uma perda de energia poderia ter causado a migração interna de Mimas.
Os pesquisadores dizem que Mimas teria que perder energia aquecendo, o que por sua vez derreteria o gelo interno da lua e enfraqueceria a crosta. Mas agora que a sonda Cassini nos deu vistas excelentes da superfície de Mimas, esse cenário não se encaixa. A superfície de Mimas ainda mostra evidências de impactos antigos, que não estariam lá se a crosta tivesse sido enfraquecida.
A equipe de pesquisadores tem uma segunda hipótese que envolve outra das luas de Saturno, Encélado. Encélado é digno de nota porque possui um oceano subterrâneo, que também foi descoberto pela sonda Cassini. De acordo com esta hipótese, Mimas e Encélado perderam energia por ressonância orbital. Isso teria aquecido as duas luas, criando os oceanos subterrâneos. No entanto, essa hipótese não está confirmada, especialmente porque a existência de um oceano subterrâneo em Mimas nunca foi comprovada. (A superfície não mostra sinais de um.)
O que está claro é que Mimas começou a migrar para fora novamente. De acordo com os cálculos desses documentos, em cerca de 40 milhões de anos, a Divisão Cassini desaparecerá.
Este estudo pode ter implicações fascinantes para o estudo de exoplanetas. Segundo os autores, quando os astrônomos encontram exoplanetas com estruturas em anel ao seu redor, isso pode significar a presença de luas. E se houver luas lá, elas podem muito bem ter oceanos subterrâneos. E nesses oceanos, talvez, a vida.
Fontes:
- Comunicado de imprensa: a lua de Saturno, Mimas, um arado de neve nos anéis do planeta
- Artigo: Formação da Divisão Cassini - I. Moldando os anéis pela migração interna de Mimas
- Trabalho de Pesquisa: Formação da Divisão Cassini - II. Histórias possíveis de Mimas e Encélado
- Artigo: As implicações das marés na hipótese do oceano de Mimas
- Space Magazine: Nave espacial Cassini confirma o oceano subterrâneo em Encélado
- NASA: Mimas em profundidade
