O intrincado sistema de anéis de Saturno é uma das visões mais espetaculares do sistema solar e, compreensivelmente, cativou os astrônomos por séculos. Mas enquanto a origem do sistema de anéis principal - que abrange cerca de 300.000 km - ainda é um mistério, os cientistas planetários Ryuki Hyodo e Keiji Ohtsuki da Universidade de Kobe podem ter descoberto como o bizarro anel F de Saturno surgiu.
Localizado a 3.400 quilômetros além da borda dos anéis principais, este pequeno círculo de detritos tem apenas cerca de 100 quilômetros de largura e é gravitacionalmente esculpido pelas duas 'luas pastoras' chamadas Prometeu e Pandora, que parecem agrupar o anel no lugar como sentinelas planetárias.
Dentro um artigo publicado esta manhã dentro Geociência da Natureza , Hyodo e Ohtsuki propõem que o anel F é o resultado de uma colisão entre duas 'luas' - um termo para luas muito pequenas - na borda externa do sistema de anéis principal de Saturno.
A equipe demonstrou que a força desse impacto poderia ejetar material em um novo anel. As luas feitas principalmente de gelo não sobreviveriam a essas colisões, mas os chamados 'satélites de pilha de escombros' - luas com núcleos de silicato densos - permaneceriam relativamente intactos.
No caso do anel F, dois satélites de pilha de escombros teriam se chocado e ejetado um ao outro do sistema de anel principal, junto com um monte de detritos soltos. Os detritos agora formam o próprio anel F, sugere sua pesquisa, enquanto os satélites evoluíram para Prometheus e Pandora.
'Não podemos estimar diretamente do nosso modelo quando tal colisão formou o anel F', disse-me Ohtsuki. Ele acrescentou, no entanto, que esses tipos de colisões estão de acordo com os modelos atuais de formação de satélites em estágio avançado nos anéis de Saturno. 'Portanto, pelo menos podemos dizer que tal colisão ocorreu muito tempo após o nascimento do anel principal', disse ele.
Anéis de Saturno, rotulados. Crédito: NASA/JPL/SSI
A pesquisa de Hyodo e Ohtsuki não se aplica apenas a Saturno. Também pode explicar a formação de estruturas semelhantes em nosso sistema solar, como o anel épsilon de Urano.
'Nosso modelo de colisão entre luas empilhadas de escombros é definitivamente aplicável à origem do estreito anel épsilon e suas luas pastoras ao redor de Urano', Hyodo me disse. 'Isso ocorre porque Saturno e Urano têm vários sistemas de satélites que têm características comuns.'
A nova pesquisa sugere que anéis estreitos com franjas de luas pastoras podem ser uma configuração bastante comum em grandes sistemas de anéis, tanto em nosso sistema solar quanto além dele. Infelizmente, é impossível detectar anéis tão pequenos em torno de exoplanetas neste momento, mas Hyodo espera que a próxima geração de telescópios facilite a detecção. estudar estruturas de anel maiores em outros sistemas solares.
'Seria muito desafiador detectar diretamente uma estrutura estreita [como o anel F de Saturno] mesmo usando telescópios atuais', disse ele. 'No entanto, pode ser possível detectar anéis largos, como os anéis principais de Saturno, em um futuro próximo.'
Enquanto isso, Hyodo, Ohtsuki e outros cientistas planetários continuarão tentando desvendar o mistério por trás do principal sistema de anéis de Saturno. “A origem dos anéis principais de Saturno ainda é debatida”, disse Hyodo, acrescentando que “a origem dos anéis principais é muito importante, porque pode ser o resultado direto da formação do planeta”.
'Em outras palavras, pode estar diretamente relacionado à evolução de todos os planetas do sistema solar', disse ele. 'Então, trabalhar na origem dos anéis principais de Saturno seria a chave para entender a origem e a evolução do sistema solar.'