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Os Anéis de Saturno Podem Ter Sido Formados a Partir de uma Rocha Gelada

Coloque uma rotação sobre o corpo gelado que passa. Os anéis de Saturno podem ter se formado quando ele engoliu uma rocha gelada rotativa que passou muito perto. Este cenário poderia explicar por que os anéis de Saturno são feitos de um material diferente dos de outros gigantes de gás.

As hipóteses existentes assumem que os anéis se formam quando objetos como asteroides ou cometas são pulverizados pela gravidade de um planeta como Saturno. Mas eles não conseguem explicar por que os anéis de Saturno são principalmente de gelo de água, enquanto os anéis de outros gigantes gasosos são rochosos, diz Ryuki Hyodo na Universidade de Kobe no Japão. “A origem dos anéis de Saturno permanece indefinida”, diz ele.

Os modelos anteriores estimam quanta massa um planeta pode capturar de um objeto celeste de passagem pelo planeta com base em propriedades físicas, tais como o tamanho do planeta e o do corpo menor, e a distância entre os dois.

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Mas Hyodo e seus colegas também consideram a forma como se dá o giro através do espaço do objeto que passa: se os giros se alinham com a direção em que ele viaja ao redor do planeta, ou se o objeto está fazendo “backflips”, ou seja, se os giros se dão em sentido contrário ao que ele viaja ao redor do planeta.

A equipe de pesquisadores descobriu que essa distinção é importante. Corpos que giram na mesma direção que o seu caminho ao redor do planeta são mais facilmente quebrados, e os seus fragmentos são sugados de forma mais eficiente para uma órbita ao redor do planeta.

Isso se dá porque a gravidade do planeta puxa mais forte no lado do objeto pequeno mais próximo, puxando-o em torno da mesma direção em que se desloca. Se a gravidade do planeta tem que trabalhar contra a rotação do objeto, ela será incapaz de varrer tanto material quanto quando eles estão girando no mesmo sentido.

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Esferas que mudam de forma

Essas forças gravitacionais irregulares poderia puxar e deformar um objeto que passa como um pedaço de caramelo.

Para ver o que a gravidade de Saturno e Urano podem fazer a um objeto que passa por eles girando em diferentes direções, a equipe simulou como diferentes porções de um objeto redondo se movimentam baseando-se em propriedade como massa e densidade. Eles fizeram um modelo de corpos mais complexos que os de modelos já feitos anteriormente: em vez de uma bola homogênea, eles incluíram objetos mais realistas com um núcleo rochoso denso rodeado por um manto de gelo.

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Em algumas simulações com Saturno, apenas a camada externa de gelo de água foi atraída pela gravidade do planeta, criando protoanéis que poderiam ter evoluído para as faixas de gelo que vemos hoje.

Em simulações com Urano, entretanto, a tendência observada foi a criação de anéis rochosos. Porque Urano é mais denso que Saturno, ele pode confiscar mais do que Saturno as partes do centro onde estão o núcleo rochoso do corpo que passa antes de os fragmentos colidirem com o planeta ao invés de formar anéis.

Anéis primitivos

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O estudo é um passo à frente, diz Matthew Tiscareno do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia, mas a questão de quando ainda permanece.

Saturno e os outros planetas gigantes gasosos podem ter mais provavelmente encontrado corpos passantes como os da simulação de Hyodo e sua equipe por volta de 4 bilhões de anos atrás, Tiscareno esclarece. Desde então, a maioria daqueles objetos se esmagaram contra os planetas ou foram ejetados para fora do Sistema Solar.

Mas o gelo limpo de água no sistema de anéis de Saturno sugere que esse sistema pode ser mais jovem, já que a poeira interplanetária teria poluído esse gelo ao longo do tempo.

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“Mesmo se fosse possível formá-lo em um primeiro momento, como pode ele ter sobrevivido por 4 bilhões de anos e ainda parecer primitivo?”, pergunta Tiscareno.

Traduzido e adaptado de: New Scientist
Artigo referência: “Ring Formation around Giant Planets by Tidal Disruption of a Single Passing Large Kuiper Belt Object” de Ryuki Hyodo, Sébastien Charnoz, Keiji Ohtsuki, Hidenori Genda. (arXiv, DOI: arXiv:1609.02396v1)

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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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