Os cientistas simularam colisões das luas de Saturno – foi assim que nasceram seus anéis

A sonda Cassini coletou muitas evidências da relativa juventude dos anéis de Saturno, um fenômeno raro e magnífico no espaço. A julgar pelas observações, os anéis foram formados apenas algumas centenas de milhões de anos atrás, quando os dinossauros já andavam na Terra. Uma história como essa obriga os cientistas a procurar uma resposta para a questão de como isso poderia acontecer. A modelagem mostrou que muito provavelmente os anéis surgiram dos destroços dos satélites em colisão de Saturno.

Ainda da simulação. Fonte da imagem: NASA/Durham University/Glasgow University/Jacob Kegerreis/Luís Teodoro

A equipe de pesquisa usou o supercomputador Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) da Universidade de Durham (Reino Unido). Os cientistas simularam quase duzentas colisões entre antigos satélites hipotéticos de Saturno. Cálculos semelhantes já haviam sido realizados anteriormente, mas no novo trabalho a etapa de simulação foi reduzida por um fator de 100 para melhorar a resolução em duas ordens de grandeza.

As simulações mostraram que, sob uma variedade de cenários de colisão, a quantidade de gelo necessária para formar os anéis se espalha dentro do chamado limite de Roche, onde a matéria é capturada pela gravidade de Saturno e triturada em fragmentos menores. Além do limite de Roche, os detritos das colisões lunares podem se unir em novas luas separadas. Parece que foi assim que a lua de Saturno, Rhea, foi formada. Esta lua está em uma órbita quase circular. Se fosse antigo, o Sol mudaria sua órbita para uma elíptica e mais inclinada.

O cenário de colisão lunar também explica porque o material nos anéis é predominantemente gelo. Durante a colisão das luas, a rocha mais pesada não seria capaz de migrar em volume significativo para a zona de influência gravitacional de Saturno, enquanto fragmentos de gelo mais leves são capazes disso. Assim, também, os restos rochosos de antigas luas poderiam se tornar a base para a formação de novos satélites de Saturno em outras órbitas.

O conhecimento das origens dos anéis de Saturno e da possível evolução dos seus satélites é de extrema importância para a ciência terrestre. Os satélites de Saturno, como os satélites de Júpiter, são considerados sistemas estelares em miniatura, nas luas das quais sua própria vida poderia ter se originado. Por exemplo, no oceano subglacial de Encélado, a sexta maior lua de Saturno. Mas se essas luas forem jovens, então as chances de encontrar vida biológica microbiana são muito menores.