Você pode imaginar o Sistema Solar sem os anéis de Saturno? Você pode imaginar a Terra no momento em que os dinossauros vagavam pelo planeta? De acordo com um novo artigo, os dois podem ter coincidido.
Dados da missão Cassini mostram que os anéis de Saturno podem ter apenas 10 a 100 milhões de anos. Eles podem não ter estado lá durante o reinado dos dinossauros e podem de fato ser um desenvolvimento bastante moderno em nosso Sistema Solar.
A Cassini reuniu esses dados durante suas órbitas finais em torno de Saturno em 2017, 13 anos depois de chegar à gigante do gás. Como ficou sem combustível, a equipe da Cassini enviou a sonda para uma série de 22 órbitas super próximas entre Saturno e seus anéis, 2600-3900 km (1600-2400 milhas) acima do topo das nuvens. Os dados desses mergulhos levaram os cientistas a essa nova estimativa de idade para os anéis de Saturno.
"Somente ao chegar tão perto de Saturno nas órbitas finais da Cassini é que conseguimos coletar as medidas para fazer as novas descobertas."
O autor principal do estudo, Luciano Iess, equipe de radiociência da Cassini, Universidade Sapienza de Roma.
Em 6 das 22 órbitas próximas, a Cassini estabeleceu um link de rádio com a Terra. Ao monitorar esse link, os cientistas foram capazes de determinar o campo gravitacional de Saturno e a massa de seus anéis. As novas estimativas de idade são baseadas nesses dados, e os resultados foram publicados em um artigo intitulado "Medição e implicações do campo de gravidade de Saturno e da massa do anel".
Antes desses mergulhos profundos, a Cassini estava sempre fora dos anéis, o que significa que quaisquer leituras gravitacionais eram combinações da massa de Saturno e da massa dos anéis. Ao mergulhar entre o planeta e seus anéis, a Cassini conseguiu separar a gravidade de Saturno dos anéis, permitindo uma medição da massa dos anéis.
Como o novo artigo diz: "A estrutura interior de Saturno, a profundidade de seus ventos e a massa e idade de seus anéis restringem sua formação e evolução". A Cassini foi enviada a Saturno, pelo menos em parte, para entender como todos esses fatores se encaixam. O artigo continua dizendo: "As medidas de gravidade em Saturno podem ser usadas para determinar a massa dos anéis, que está relacionada à sua idade por métodos de datação dinâmica e composicional".
Este artigo, liderado por Luciano Iess, membro da equipe de ciências radiológicas da Cassini, da Universidade Sapienza de Roma, focava apenas os anéis A, B e C. A massa dos outros anéis muito menores era considerada desprezível.
"Somente ao chegar tão perto de Saturno nas órbitas finais da Cassini é que conseguimos coletar as medidas para fazer as novas descobertas", disse o principal autor Luciano Iess. "E com este trabalho, a Cassini cumpre um objetivo fundamental de sua missão: não apenas determinar a massa dos anéis, mas usar as informações para refinar modelos e determinar a idade dos anéis".
Como a massa dos anéis de Saturno nos diz sua idade?
Os cientistas já sabem que há uma conexão entre a massa dos anéis de Saturno e a idade deles. Quanto menor a massa dos anéis, mais jovens eles são. Isso ocorre porque os anéis são brilhantes e feitos principalmente de gelo. Por um longo período, eles teriam sido contaminados por detritos e escurecidos, indicando uma idade maior. Além disso, para serem mais velhos, eles teriam que ser muito mais massivos para sobreviver por tanto tempo. Eles não podem ser velhos e brilhantes. Então, agora que os cientistas têm um cálculo melhor da massa dos anéis, eles podem estimar a idade com mais precisão.
Essa estimativa da idade dos anéis vai contra estudos anteriores baseados em dados da Cassini. Um estudo de 2008 sugeriu que os anéis têm bilhões de anos. Ao longo dos anos, outros estudos fizeram um caso semelhante. Mas até agora, nenhum estudo tinha as medidas de massa precisas para trabalhar.
O problema de como os anéis se formaram ainda permanece. A nova evidência de anéis jovens dá credibilidade às teorias que eles formaram a partir de um cometa que se aproximou demais e foi dilacerado pela gravidade de Saturno - ou por um evento que rompeu uma geração anterior de luas geladas.
“Para anéis mais jovens, seria necessário um cometa, ou um centauro (um de um grupo de objetos pequenos e gelados), ou talvez até uma lua se movendo muito perto de Saturno. A gravidade de Saturno quebraria esse objeto e os bits restantes formariam anéis ”, explicou Linda Spilker, cientista do projeto Cassini da Nasa, em 2017.
Pensou-se há muito tempo que os anéis tinham bilhões de anos e se formaram logo após Saturno. Mas, à medida que os cientistas trabalham no problema e à medida que obtemos dados cada vez melhores, essa visão está diminuindo. Parece cada vez mais que algo se aproximou muito de Saturno no passado recente e se separou, formando os anéis.
Quanto pesam os anéis de Saturno?
De acordo com essas novas medidas, a massa dos anéis de Saturno é (1,54 ± 0,49) × 1019 kg, ou cerca de 15,4 sextilhões de kg. Portanto, os anéis têm uma massa cerca da metade da da lua de Saturno, Mimas. Só para você ter algo interessante a dizer na sua próxima festa.
Fontes:
- Trabalho de pesquisa: Medição e implicações do campo de gravidade de Saturno e massa de anéis
- Comunicado de imprensa: os dados da Cassini da NASA mostram os anéis de Saturno relativamente novos
- BBC News: Cassini sugere tenra idade para os anéis de Saturno
- Wikipedia: Anéis de Saturno
- Revista Space: os anéis de Saturno podem ter bilhões de anos
