Os anéis de Saturno estão fazendo chover partículas em sua atmosfera

Os famosos anéis de Saturno não apenas dão ao planeta sua aparência distinta , mas também afetam seu clima. Uma nova pesquisa usando o Telescópio Espacial Hubble mostra que os anéis gelados realmente aquecem a atmosfera de Saturno, um fenômeno que também pode nos ajudar a aprender mais sobre exoplanetas distantes.

Os anéis de Saturno são formados por pequenas partículas de gelo, formando anéis que chegam a 175.000 milhas de distância do planeta. E parece que são essas partículas geladas que estão, um tanto contraintuitivamente, causando aquecimento na atmosfera do planeta. Os pesquisadores analisaram as observações do Hubble, bem como das missões Cassini e Voyager, e viram mais radiação ultravioleta do que esperavam na atmosfera superior de Saturno, indicando aquecimento lá.

Esta é uma imagem composta mostrando a protuberância Lyman-alpha de Saturno, uma emissão de hidrogênio que é um excesso persistente e inesperado detectado por três missões distintas da NASA, a saber, Voyager 1, Cassini e o Telescópio Espacial Hubble entre 1980 e 2017.
Esta é uma imagem composta que mostra a protuberância Lyman-alpha de Saturno, uma emissão de hidrogênio que é um excesso persistente e inesperado detectado por três missões distintas da NASA, a saber, Voyager 1, Cassini e o Telescópio Espacial Hubble entre 1980 e 2017. CIÊNCIA: NASA , ESA, Lotfi Ben-Jaffel (IAP e LPL)

Acredita-se que esse aquecimento seja causado por partículas dos anéis, que estão caindo na atmosfera devido a forças como ventos solares ou micrometeoritos. Com o tempo, os anéis estão gradualmente perdendo partículas à medida que caem na atmosfera do planeta e aquecem o hidrogênio ali existente – e embora os cientistas já soubessem sobre a degradação dos anéis, o efeito do aquecimento é uma nova descoberta.

“Embora a lenta desintegração dos anéis seja bem conhecida, sua influência no hidrogênio atômico do planeta é uma surpresa. Pela sonda Cassini, já sabíamos da influência dos anéis. No entanto, não sabíamos nada sobre o conteúdo atômico de hidrogênio”, disse o principal autor da pesquisa, Lotfi Ben-Jaffel, do Instituto de Astrofísica de Paris, em comunicado .

Essas indicações de emissões ultravioleta já haviam sido vistas antes em observações da Cassini e das duas sondas Voyager que passaram por Saturno na década de 1980. Mas os cientistas não tinham certeza se o efeito era real ou apenas resultado do ruído. Ao observar esses dados juntamente com as medições do Hubble, os pesquisadores puderam ver que o efeito era real.

“Quando tudo foi calibrado, vimos claramente que os espectros são consistentes em todas as missões. Isso foi possível porque temos o mesmo ponto de referência, do Hubble, sobre a taxa de transferência de energia da atmosfera medida ao longo de décadas”, disse Ben-Jaffel. “Foi realmente uma surpresa para mim. Acabei de plotar os diferentes dados de distribuição de luz juntos e então percebi, uau – é a mesma coisa.”

Um elemento interessante dessa descoberta é que ela também pode ser aplicada a planetas fora do nosso sistema solar, chamados exoplanetas. Se os pesquisadores conseguirem detectar radiação ultravioleta semelhante vinda de planetas distantes, isso pode sugerir que eles têm anéis próprios.

“Estamos apenas no início desse efeito de caracterização de anel na atmosfera superior de um planeta”, disse Ben-Jaffel. “Nós eventualmente queremos ter uma abordagem global que produza uma assinatura real sobre as atmosferas em mundos distantes. Um dos objetivos deste estudo é ver como podemos aplicá-lo a planetas que orbitam outras estrelas. Chame isso de busca por 'exo-rings'.”

A pesquisa foi publicada no Planetary Science Journal .