Uma nova hipótese sobre os anéis de Saturno foi apresentada: os restos de um satélite que foi dilacerado há 100 milhões de anos

Saturno é um dos planetas mais singulares do sistema solar e, sobretudo, pela presença dos seus magníficos anéis. Até o início da década de 1980, os anéis de Saturno eram considerados nascidos no alvorecer do nosso sistema estelar. No entanto, os meios modernos de observação astronômica permitiram suspeitar que os anéis de Saturno têm cerca de 100 milhões de anos e apareceram muito recentemente – na era dos dinossauros terrestres, o que também é confirmado pela nova hipótese.

Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

A primeira evidência da juventude dos anéis de Saturno no início dos anos 80 do século passado foi apresentada por um funcionário do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) Scott Tremaine (Scott Tremaine) e pelo cientista do Caltech Peter Goldreich (Peter Goldreich). Com base na velocidade de movimento das partículas de gelo nos anéis e na frequência com que colidem e se desgastam, eles concluíram que os anéis são relativamente jovens.

A missão de 2017 da sonda Cassini a Saturno reuniu novas evidências sobre o recente aparecimento de anéis. Os anéis estão livres de poeira cósmica, que teria se acumulado ali ao longo dos bilhões de anos de existência de Saturno. A Cassini coletou dados sobre a quantidade de poeira no espaço interplanetário próximo aos anéis e estimou a massa dos anéis. Descobriu-se que os anéis contêm apenas 1% de poeira interplanetária. Brilham como novos! Claro, a poeira pode cair sob a influência da gravidade em Saturno, então este estudo deve ser feito em conjunto com outros.

Um artigo recente liderado por Jack Wisdom, do Massachusetts Institute of Technology, apresenta um mecanismo físico que não apenas explica a inclinação axial de Saturno e a excentricidade orbital de sua maior lua, Titã, mas também sugere que a idade dos anéis deve estar próxima de 100 milhões. anos. .

A nova hipótese responde aos quatro principais mistérios de Saturno: a aparência dos anéis e sua idade, a inclinação de Saturno em relação à órbita ao redor do Sol e a órbita excêntrica de Titã. A solução para todos os quatro mistérios é o hipotético satélite natural de Saturno, cuja quebra gravitacional ocorreu há cerca de 100 milhões de anos e levou ao aparecimento de anéis. Os cientistas chamaram a lua de Saturno explodida de “Crisálida” (Crisálida).

Em seu estudo, os cientistas criaram um modelo físico que explica todo o drama em escala cósmica que aconteceu há 100 milhões de anos. A hipótese sugere que em algum momento, Crisálida trouxe a precessão de Saturno em um estado de ressonância com a precessão do nó orbital de Netuno (o ponto onde a órbita de Netuno cruza o plano da eclíptica). Hoje, Saturno e Netuno não estão em ressonância nesses parâmetros, e a frequência da precessão de Saturno é determinada principalmente por sua lua – Titã.

Em sua hipótese, a equipe de Wisdom sugere que Crisálida também contribuiu para o torque em Saturno, trazendo o planeta dos anéis em ressonância com Netuno. No entanto, simulações de computador mostram que 100-200 milhões de anos atrás, a própria Crisálida teria entrado em ressonância orbital com Titã. Isso poderia empurrar a lua hipotética em direção a Saturno, onde as marés gravitacionais a separariam e formariam os famosos anéis. E sem Crisálida no sistema gravitacional de Saturno, a precessão do planeta diminuiria e sairia do estado de ressonância com Netuno, que é o que observamos hoje.

Estudos separados mostram que a mudança na órbita de Titã na direção de “mais oblato” ocorreu relativamente recentemente pelos padrões astronômicos. Essas mesmas mudanças levaram à inclinação de Saturno de 26,7° em relação ao plano da eclíptica no Sistema Solar. A vida e a morte da hipotética lua de Saturno, Crisálida, explica todas as evoluções do sistema gravitacional de Saturno nas últimas centenas de milhões de anos, mas é improvável que tenhamos certeza.