Starstruck

Quanto Tempo Dura Um Dia Em Saturno? Os Astrónomos Acabaram de Descobrir

O gigante gasoso foi durante muito tempo o único planeta do sistema solar com esta informação vital em falta. Quinta-feira, 7 Fevereiro

Por Robin George Andrews

A beleza do delicado sistema de anéis de Saturno é indiscutível, mas o fascínio humano sobre eles não se deve apenas à sua estética; estes anéis também nos podem contar histórias científicas incríveis.

Agora, um estudo publicado na The Astrophysical Journal usou os anéis do planeta para responder a uma pergunta surpreendentemente frustrante: quanto tempo dura um dia em Saturno? A resposta: 10 horas, 33 minutos e 38 segundos.

FACTOS SOBRE SATURNO:

Esta revelação é importante porque é “uma propriedade fundamental de qualquer um dos planetas do sistema solar”, refere o físico da Universidade de Iowa, Bill Kurth, que trabalhou na missão Cassini da NASA a Saturno, mas que não integrou a equipa do estudo. Saber quanto tempo dura um dia num determinado planeta pode ajudar a interpretar o seu campo gravitacional e a sua estrutura interna. Mas no caso do planeta anelado, esta era uma variável com a qual os astrónomos se debatiam há décadas.

"Saturno é o único planeta cuja rotação é difícil de medir", diz Matthew Tiscareno, investigador graduado do Instituto SETI que não participou no novo estudo. Ele explica que os planetas terrestres possuem características de superfície que podem ser monitorizadas. Os outros três gigantes gasosos não, mas inclinam os seus campos magnéticos que oscilam conforme a sua rotação, e estas perturbações podem ser utilizadas para calcular a taxa de rotação de cada planeta.

No entanto, Saturno não estava a colaborar. As nuvens caóticas deste mundo gasoso fazem com que nenhuma das suas características à superfície possa ser monitorizada adequadamente. Ao mesmo tempo, várias naves espaciais na órbita de Saturno confirmaram que o seu campo magnético está assustadoramente alinhado, de forma quase perfeita, com o seu polo de rotação. Isto significa que a sua rotação não provoca nenhuma mudança mensurável no seu campo magnético.

O TAMBOR DO SISTEMA SOLAR

Durante anos parecia não haver forma de resolver este enigma. Então, uma equipa de investigação liderada por Christopher Mankovich, um estudante graduado em astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, teve uma ideia.

Os anéis de Saturno estão longe de serem estáticos. Às vezes vibram ou ondulam, normalmente quando as luas na sua órbita passam perto de todo aquele gelo e poeira, atraindo os anéis. Mas estas ondas também podem ser provocadas pelas oscilações de materiais nas profundezas do interior enigmático de Saturno. Se uma massa em movimento cria alterações localizadas no campo gravitacional do planeta, isso também atrai os anéis.

É quase como um tambor: vibra em resposta às batidas.

"Apesar de não conseguirmos ouvir as suas oscilações, Saturno é muito parecido com um instrumento musical", explica Mankovich. “O seu timbre, tal como acontece num conjunto de frequências obtidas pelas suas oscilações, é ditado pela sua estrutura geral: tamanho, forma, composição, temperatura e assim por diante.”

Não é preciso um grande esforço para despoletar essas ondas. Se uma massa igual a uma das luas de tamanho moderado de Saturno se deslocar perto do planeta, pode fazer com que parte dos anéis oscile de um lado para o outro. Se essa oscilação coincidir com a frequência da órbita de um anel, provoca ressonância, transformando uma pequena onda numa espiral facilmente visível.

UMA SONDA ESPACIAL PODEROSA

Portanto, porque demorou tanto tempo? O facto da massa interna de Saturno e o seu comportamento errante poder causar ondas nos anéis foi evidenciado pela primeira vez no início dos anos de 1990, diz Tiscareno. E uma série de estudos recentes liderados por Matthew Hedman, da Universidade de Idaho, incidiu sobre a noção de desenvolver o que a equipa chama de “kronosismologia”, ou a capacidade de ver o que acontece dentro de Saturno, utilizando as ondas dos seus anéis. Este conceito foi sugerido pela primeira vez em 1982.

Foi graças à grande sonda Cassini que foi possível finalmente desvendar este mistério, diz James O'Donoghue, cientista planetário do Centro de Voo Espacial Goddard da Nasa, que não esteve envolvido no estudo.

Saturno já foi visitado por muitas naves espaciais, mas a Cassini – uma “sonda espacial poderosa” – circulou este mundo gigante durante 13 anos com instrumentos que permitiram observar os anéis com uma resolução sem precedentes. Isto permitiu ver pequenos detalhes que são "impossíveis de alcançar" utilizando telescópios terrestres, diz O'Donoghue.

Apesar de sabermos que existe algo dentro do gigante gasoso que está a provocar o aparecimento destas ondas nos anéis, ninguém sabe ao certo qual é a sua causa. Um novo artigo publicado na página de internet de pré-impressão arXiv.org sugere que impactos gigantescos no passado distante de Saturno possam ser responsáveis por “tocar a campainha”, por assim dizer, e desencadear o caos interno em curso, diz Mankovich.

De momento, “o responsável por estas oscilações no interior de Saturno permanece um verdadeiro mistério”, diz.

 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

Continuar a Ler