Saturno e seus anéis, fotografados pela espaçonave Cassini em 2016
NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciências Espaciais
Os anéis de Saturno podem ser muito mais antigos do que se pensava anteriormente e podem ter-se formado na mesma época que o planeta, de acordo com um estudo de modelação. Mas nem todos os astrónomos estão convencidos, e um investigador que fez parte de uma equipa que calculou que os anéis de Saturno eram relativamente jovens argumenta que o novo trabalho não altera as suas descobertas.
Durante a maior parte do século XX, os cientistas presumiram que os anéis de Saturno se formaram juntamente com o planeta, há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Mas quando a sonda Cassini da NASA visitou Saturno em 2004, descobriu que os anéis pareciam notavelmente livres de contaminação de pequenas rochas espaciais, conhecidas como poeira cósmica. Esta aparência imaculada indicava que eles eram muito mais jovens, com uma estimativa em 2023 colocando-os entre 100 e 400 milhões de anos.
Agora, Ryuki Hyodo no Instituto de Ciências Espaciais e Astronáuticas do Japão e os seus colegas calcularam que os anéis de Saturno deveriam ser muito mais resistentes à poluição por poeira cósmica do que se pensava anteriormente, pelo que poderiam manter uma aparência limpa durante muito tempo. Hyodo e a sua equipa não calcularam uma nova idade para os anéis, mas sugerem que poderão ser tão antigos como o planeta, como os astrónomos costumavam acreditar.
Hyodo e seus colegas simularam primeiro como a poeira cósmica em alta velocidade, acelerada pela gravidade de Saturno, colidiria com os anéis. Eles descobriram que a colisão criaria temperaturas tão extremas que a poeira impactante deveria ser vaporizada. Este vapor, depois de se espalhar numa nuvem, condensar-se-ia então em nanopartículas carregadas, semelhantes às partículas que a Cassini observou.
Os investigadores modelaram então a forma como estas partículas se moveriam através do campo magnético de Saturno e descobriram que apenas uma pequena proporção se depositaria nos anéis, sendo a maioria atraída para a atmosfera de Saturno ou atirada de volta para o espaço. “A eficiência de acreção dos anéis de Saturno é de apenas alguns por cento, o que é muito, muito menor do que se supunha anteriormente”, diz Hyodo. Isto poderia ampliar as estimativas anteriores da idade do anel em centenas de milhões a bilhões de anos, diz ele.
Sascha Kempf da Universidade do Colorado em Boulder, membro da equipe que calculou a estimativa anterior e muito mais recente para a idade dos anéis de Saturno, diz que ele e seus colegas usaram um método mais complexo do que apenas a eficiência da poluição do anel, considerando quanto tempo leva para que o materials chegue aos anéis e desapareça. O valor calculado por Hyodo e seus colegas não deve alterar os resultados gerais para a idade, diz Kempf. “Temos quase certeza de que isso não nos diz realmente que precisamos voltar à prancheta.”
Mas Hyodo argumenta que a menor eficiência da poluição deveria mudar drasticamente a idade. “Eles presumiram 10% de eficiência, nós reportamos 1%. Você vê pela equação que se torna 1 bilhão de anos, ou um bilhão de anos.”
Kempf também diz que as novas simulações assumem que os anéis de Saturno são feitos de partículas sólidas de gelo, enquanto os anéis são na verdade feitos de partículas mais macias e de muito mais tamanhos do que os modelados no estudo. “Se você atirar partículas nessas estruturas bastante complexas e mais suaves, o resultado de tais colisões será muito diferente”, diz ele.
Hyodo argumenta que esta suposição é padrão para muitos estudos semelhantes. “Ninguém sabe qual é o efeito de diferentes tipos de gelo”, diz Hyodo. “Isso poderia reduzir ainda mais a eficiência ou talvez não.”
Lotfi Ben-Jaffel do Instituto de Astrofísica de Paris, em França, que não esteve envolvido em nenhum dos esforços de estimativa de idade, diz que o novo trabalho sugere que os anéis não são tão jovens como tem sido afirmado nos últimos anos. “Isso representa um passo positivo em direção ao esforço de modelagem que falta, necessário para lidar adequadamente com o problema elementary da formação e evolução de um sistema de anéis planetários”, diz ele.
No entanto, Hyodo e a sua equipa ainda precisam de melhorar a sua modelação para estimar melhor a poluição dos anéis, para que possam calcular a sua idade com mais precisão, diz ele.
