Luas em colisão podem ter criado anéis de Saturno

Foto: Nasa/ ESA/ A. Simon/ M.H. Wong/ Opa

De acordo com uma nova pesquisa da NASA e seus parceiros, os anéis de Saturno podem ter evoluído a partir dos destroços de duas luas geladas que colidiram e se estilhaçaram há algumas centenas de milhões de anos. Detritos que não foram parar nos anéis também podem ter contribuído para a formação de algumas das luas atuais de Saturno.

"Há tanta coisa que ainda não sabemos sobre o sistema de Saturno, incluindo suas luas que hospedam ambientes que podem ser adequados para a vida", disse Jacob Kegerreis, pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da Nasa, no Vale do Silício, na Califórnia. "Então, é empolgante usar grandes simulações como essas para explorar em detalhes como elas poderiam ter evoluído."

A missão Cassini da NASA ajudou os cientistas a entender o quão jovens – astronomicamente falando – são os anéis de Saturno e provavelmente algumas de suas luas. E esse conhecimento abriu novas questões sobre como eles se formaram.

Para saber mais, a equipe de pesquisa recorreu ao local da Universidade de Durham da instalação de supercomputação Distributed Research using Advanced Computing (DiRAC) no Reino Unido. Eles modelaram como poderiam ter sido as diferentes colisões entre luas precursoras. Essas simulações foram conduzidas em uma resolução mais de 100 vezes maior do que estudos anteriores, usando o código de simulação de código aberto, SWIFT, e dando aos cientistas seus melhores insights sobre a história do sistema de Saturno.

Os anéis de Saturno hoje vivem perto do planeta, dentro do que é conhecido como limite de Roche – a órbita mais distante onde a força gravitacional de um planeta é poderosa o suficiente para desintegrar corpos maiores de rocha ou gelo que se aproximam. Material orbitando mais longe poderia se unir para formar luas.

Ao simular quase 200 versões diferentes do impacto, a equipe descobriu que uma ampla gama de cenários de colisão poderia espalhar a quantidade certa de gelo no limite de Roche de Saturno, onde poderia se estabelecer em anéis.

Gelo e detritos rochosos também teriam atingido outras luas do sistema, potencialmente causando uma cascata de colisões. Tal efeito multiplicador poderia ter interrompido quaisquer outras luas precursoras fora dos anéis, a partir das quais as luas de hoje poderiam ter se formado.

Mas o que poderia ter desencadeado esses eventos, em primeiro lugar? Duas das antigas luas de Saturno poderiam ter sido empurradas para uma colisão pelos efeitos geralmente pequenos da gravidade do Sol "se somando" para desestabilizar suas órbitas ao redor do planeta. Na configuração correta de órbitas, a atração extra do Sol pode ter um efeito de bola de neve – uma "ressonância" – que alonga e inclina as órbitas geralmente circulares e planas das luas até que seus caminhos se cruzem, resultando em um impacto de alta velocidade.

A lua de Saturno, Reia, hoje orbita um pouco além de onde uma lua encontraria essa ressonância. Como a Lua da Terra, os satélites de Saturno migram para fora do planeta ao longo do tempo. Assim, se Rhea fosse antiga, teria atravessado a ressonância no passado recente. No entanto, a órbita de Rhea é muito circular e plana. Isso sugere que ela não experimentou os efeitos desestabilizadores da ressonância e, em vez disso, se formou mais recentemente.

A nova pesquisa se alinha com evidências de que os anéis de Saturno se formaram recentemente, mas ainda há grandes questões em aberto. Se pelo menos algumas das luas geladas de Saturno também são jovens, então o que isso poderia significar para o potencial de vida nos oceanos sob a superfície de mundos como Encélado? Podemos desvendar toda a história desde o sistema original do planeta, antes do impacto, até os dias atuais? Pesquisas futuras com base neste trabalho nos ajudarão a aprender mais sobre este fascinante planeta e os mundos gelados que o orbitam.

Fonte: NASA