Os anéis planetários são mais do que apenas maravilhas astronômicas - eles também são uma espécie de arquivo, descrevendo histórias de impactos por décadas.
Um par de estudos foi publicado on-line em Ciência hoje por duas equipes diferentes que notaram características estranhas nos anéis de Saturno e Júpiter - e as seguiram até essa conclusão promissora. No primeiro, o autor principal Mark Showalter, do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia, e sua equipe analisaram imagens dos anéis de Júpiter observados em 1996 e 2000 pelo Galileo, e novamente em 2007 pela Horizon, concentrando-se em um padrão que rotularam de “ondulado”. , ”Como um telhado de zinco. Na mesma época, Matthew Hedman, da Universidade Cornell, em Ithaca, NY, e seus colegas descobriram padrões de ondulação semelhantes nos anéis de Saturno, a partir de imagens tiradas pela sonda Cassini.
As imagens acima mostram como uma ondulação vertical pode ser produzida a partir de um anel inicialmente inclinado. A imagem superior mostra um anel inclinado simples (o planeta central é omitido para maior clareza), enquanto as duas imagens inferiores mostram o mesmo anel duas vezes mais tarde, onde as órbitas oscilantes das partículas do anel cortaram essa folha inclinada em um enrolamento cada vez mais apertado ondulação em espiral.
Carolyn Porco, coautora do estudo liderado por Hedman e diretora do Laboratório Central de Operações de Imagem Cassini (CICLOPS), escreveu em um e-mail acompanhando o lançamento dos estudos que “já se sabe há algum tempo que o sistema solar está cheio de detritos: pequenos pedaços rochosos no sistema solar interno e pedaços gelados no
sistema solar externo que rotineiramente chove sobre os planetas e seus anéis e luas. Duzentas toneladas desses detritos atingem a Terra todos os dias. Bem, as origens das ondulações espirais nos dois sistemas de anéis foram agora identificadas com impactos muito recentes entre nuvens de fragmentos de cometas e os anéis. ”
A equipe de Showalter descreve um par de padrões de ondulação sobrepostos que apareceram nas imagens do Galileo em 1996 e novamente em 2000.
"Esses padrões se comportam como duas espirais independentes, cada uma terminando a uma taxa definida pelo campo de gravidade de Júpiter", escrevem eles. “O padrão dominante se originou entre julho e outubro de 1994, quando todo o anel foi inclinado em ~ 2 km. Associamos isso aos impactos do ShoemakerLevy 9 de julho de 1994. As imagens da New Horizons ainda mostram esse padrão 13 anos depois e sugerem que eventos subseqüentes também podem ter influenciado o cenário. ”
Hedman e sua equipe observam que ondulações haviam sido observadas anteriormente no anel D de Saturno; A NASA divulgou o gráfico acima para explicar o fenômeno em 2006. "A ondulação do anel C parece ter sido gerada de maneira semelhante e, de fato, provavelmente foi criada pelo mesmo evento de inclinação do anel que produziu a ondulação do anel-D", escrevem eles.
Esse documento também compara a taxa de impactos que provavelmente visitarão cada planeta: "... Saturno deve encontrar nuvens de detritos derivadas de cometas interrompidos por encontros planetários anteriores a uma taxa que é aproximadamente 0,2% da taxa de impacto de Júpiter".
Eles argumentam que, se Júpiter vê impactos de objetos de 1 km de largura uma vez por década, “as nuvens de detritos orbitais criados pela ruptura de um cometa de 1 km de largura devem chover nos anéis de Saturno uma vez a cada 5.000-10.000 anos. A probabilidade de que detritos de um cometa anteriormente interrompido atingissem os anéis de Saturno nos últimos 30 anos estaria entre aproximadamente 1% e 0,1%, o que não é muito pequeno. Tais cenários, portanto, fornecem uma explicação razoável para a origem da ondulação observada no anel C de Saturno. "
Tomados em conjunto, os documentos mostram que as ondulações do anel de Saturno provavelmente foram geradas por uma colisão de cometas em 1983, enquanto as ondulações do anel de Júpiter ocorreram após o impacto de um cometa no verão de 1994 - especificamente, o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9 que deixou cicatrizes. Júpiter ainda está visível hoje.
Showalter e seus co-autores apontam que impactos de cometas e / ou nuvens de poeira são ocorrências comuns em anéis planetários.
“Em pelo menos três ocasiões, nas últimas décadas, essas colisões tiveram impulso suficiente para inclinar um anel de Júpiter ou Saturno de seu eixo por uma distância observável. Uma vez estabelecida, essa inclinação pode persistir por décadas, com a passagem do tempo registrada em sua espiral cada vez maior ”, escrevem eles. "Dentro desses padrões sutis, os anéis planetários criam suas próprias histórias desgastadas."
Ambos os trabalhos aparecem hoje noCiência Site expresso. Veja também o site do CICLOPS.
