No final da década de 1970, os cientistas fizeram uma descoberta bastante interessante sobre os gigantes de gás do Sistema Solar. Graças a observações contínuas usando ótica aprimorada, foi revelado que gigantes de gás como Urano - e não apenas Saturno - têm sistemas de anéis sobre eles. A principal diferença é que esses sistemas de anéis não são facilmente visíveis à distância usando a óptica convencional e requerem um tempo excepcional para que a luz seja refletida neles.
Outra maneira de estudá-los é observar seu planeta em comprimentos de onda por infravermelho ou rádio. Isso foi demonstrado recentemente por uma equipe de astrônomos que conduziram observações de Urano usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e o Very Large Telescope (VLT). Além de obter leituras de temperatura dos anéis, eles confirmaram o que muitos cientistas suspeitam sobre eles há algum tempo.
O estudo que descreve suas descobertas, "Emissões Térmicas do Sistema de Anéis Uraniano", apareceu recentemente em The Astronomical Journal. A equipe do estudo consistiu em Edward Molter e Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, Berkeley (que conduziu as observações do ALMA), enquanto Michael Roman e Leigh Fletcher (da Universidade de Leicester) conduziram as observações do VLT.
Enquanto William Herschel descreveu a possibilidade de ver um possível anel em torno de Urano em 1789, os anéis de Urano não foram descobertos definitivamente até 1977 por uma equipe usando o Observatório Kuiper Airborne da NASA. Essas observações confirmaram a existência de quatro anéis, enquanto outros seis foram descobertos logo depois. Quando Voyager 2 passou por Urano em 1986, obteve as primeiras imagens diretas dos anéis e detectou uma décima primeira.
Desde então, o número total de anéis observados subiu para treze. Além disso, as observações do telescópio espacial Hubble e o Observatório Keck confirmou a existência de dois anéis anteriormente desconhecidos que orbitam Urano a uma distância muito maior, de cor azul e vermelha. Isso indica que esses "anéis externos" têm uma composição diferente dos anéis internos (que são cinza).
Apesar dessas descobertas, uma compreensão detalhada dos anéis de Urano (incluindo o tamanho e a distribuição de suas partículas) permaneceu pouco restrita até agora. Por isso, a equipe se uniu para
O que esses dados combinados revelaram foi que o sistema de Urano tem uma temperatura de apenas 77 K (-196 ° C; -320 ° F). As observações também confirmaram que o anel mais brilhante e denso de Urano (o anel Epsilon) difere dos outros sistemas de anéis conhecidos em nosso sistema solar. Como Imke de Pater, professor de astronomia da UC Berkeley, explicou em uma entrevista ao Berkeley News:
"Os anéis principalmente gelados de Saturno são amplos, brilhantes e têm uma variedade de tamanhos de partículas, desde poeira do tamanho de mícrons na parte mais interna de D anel, a dezenas de metros de tamanho nos anéis principais. O fim pequeno está faltando nos anéis principais de Urano; o anel mais brilhante, o epsilon, é composto por pedras maiores e do tamanho de bolas de golfe. ”
Isso diferencia o anel Epsilon de Urano dos anéis de Saturno, que são compostos de gelo de água e traços de poeira que variam em tamanho, de micrômetros a metros. Também está em desacordo com os anéis de Júpiter, que contêm principalmente pequenas partículas do tamanho de um mícron e os anéis de Netuno que são principalmente poeira. Até os anéis principais de Urano também têm grandes folhas de poeira entre eles.
É importante conhecer a composição e distribuição da matéria nesses sistemas de anéis.
"Já sabemos que o anel epsilon é um pouco estranho, porque não vemos as coisas menores. Algo está varrendo as coisas menores, ou está tudo dando uma olhada. Nós simplesmente não sabemos. Este é um passo para entender sua composição e se todos os anéis vieram do mesmo material de origem ou são diferentes para cada anel.
“Os anéis de Urano são composicionalmente diferentes do anel principal de Saturno, no sentido de que no óptico e no infravermelho, o albedo é muito menor: eles são realmente escuros, como carvão. Eles também são extremamente estreitos em comparação com os anéis de Saturno. O mais largo, o anel epsilon, varia de 20 a 100 quilômetros de largura, enquanto os de Saturno têm 100 ou dezenas de milhares de quilômetros de largura. "
Essa falta de partículas do tamanho de poeira foi notada pela primeira vez quando o Voyager 2 a sonda espacial voou pelo planeta em 1986, mas a sonda não conseguiu medir a temperatura dos anéis na época. No entanto, as observações do VLT e do ALMA foram projetadas (em parte) para poder explorar a estrutura de temperatura da atmosfera de Urano.
Curiosamente, é exatamente isso que a equipe de estudo estava tentando fazer na época. Mas quando eles reduziram os dados, eles perceberam algo ainda mais impressionante: os anéis de Urano brilhando intensamente para eles. "É legal que possamos fazer isso com os instrumentos que temos", disse Molter. “Eu estava apenas tentando imaginar o planeta da melhor maneira possível e vi os anéis. Foi fantástico."
Os resultados deste estudo são especialmente empolgantes quando você considera que os telescópios da próxima geração que serão levados ao espaço nos próximos anos (como o Telescópio Espacial James Webb) poderão visualizar os anéis com precisão e sensibilidade ainda maiores. Essas observações permitirão que os astrônomos coloquem restrições espectroscópicas muito aprimoradas no sistema de anéis de Urano e, possivelmente, nas dos outros gigantes de gás.
