Uma fotografia tirada pela sonda Cassini-Huygens a 30 de Janeiro de 2009 revelou que o anel F de Saturno é alvo de “bombardeamentos” ocasionais, criando rastos brilhantes de material, chamados mini-jets. As “bombas”, chamadas bolas de neve, são criadas a partir de materiais do próprio anel F pela acção gravítica de Prometeu, uma lua de Saturno que acompanha este anel de perto. A descoberta foi apresentada a 24 de Abril na União Europeia de Geociências. A figura seguinte apresenta um mini-jet que projecta a sua sombra sobre o anel F (Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/QMUL – adap.).
Os anéis de Saturno têm sido objecto de fascínio desde que foram descobertos por Galileu em 1610. Actualmente são (re)conhecidos 6 anéis, nomeados, por ordem cronológica de descoberta, de A a G. O anel F é o terceiro anel mais distante do planeta, com um raio de 140 220 km. É também um anel muito fino, com apenas 50 km de largura, uma das razões para só ter sido descoberto em 1979 pela análise de fotografias tiradas pela sonda espacial Pioneer 11.
A reduzida extensão do anel F resulta da acção de Prometeu e Pandora, o primeiro par de luas pastoras descoberto no sistema solar (um feito da sonda Voyager 1, em Outubro de 1980). São chamadas luas pastoras, porque, pela sua acção gravítica, moldam a forma e o tamanho do anel. Prometeu, situada no interior do anel F, impede que este se estenda “para dentro” e Pandora, situada no exterior do anel, impede a sua extensão “para fora”.
A figura em baixo mostra as duas luas pastoras sobre o anel F. Pandora (84 km de tamanho), à esquerda, está mais próxima da câmara e por isso parece ter o mesmo tamanho que Prometeu (86 km de tamanho), à direita (Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute).
Das duas luas pastoras do anel F, Prometeu é a lua que tem maior efeito sobre o anel. A acção gravítica da lua provoca ondulações e forma canais no anel. Também promove a formação de bolas de neve, pequenos aglomerados de gelo que geralmente são destruídas pela força das mares ou por colisão entre si. A figura seguinte mostra uma ondulação no anel F, resultado da acção gravítica de Prometeu. No canto inferior esquerdo é visível um mini-jet, resultado da colisão de uma bola de neve (Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/QMUL).
O primeiro mini-jet foi descoberto por acaso. Um grupo de investigadores da Unidade de Astronomia da Queen Mary, Universidade de Londres, observou uma pequena saliência no anel F numa fotografia tirada pela sonda Cassini-Huygens em Janeiro de 2009. A equipa resolveu então estudar 8 horas de imagens em torno dessa fotografia. Confirmou que a saliência visível no anel F era o resultado de uma colisão de uma bola de neve formada a partir do próprio anel F, por influência da lua Prometeu.
A equipa analisou depois perto de 20 000 fotografias do anel F tiradas pela Cassini-Huygens ao longo dos últimos 7 anos (2004-2011). Descobriram 500 fotografias que mostram o resultado de colisões de bolas de neve com o anel F, pequenos traços laterais ao anel, a que deram o nome de mini-jets. A figura seguinte apresenta 6 destas fotografias, com mini-jets cujo tamanho varia entre 29 km (fotografia do canto superior esquerdo) e 207 km (fotografia do centro inferior) (Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/QMUL).
O conjunto de fotografias da Cassini-Huygens conta a história dos mini-jets. A acção gravítica de Prometeu sobre o anel F leva à formação de bolas de neve, uma aglomeração de blocos de gelo vindos do anel. A maioria destas bolas é destruída. Mas algumas bolas de neve mais “pequenas”, com até 1 km de diâmetro, sobrevivem e passam a ter uma trajectória próxima da seguida pelos blocos que “formam” o anel F. Eventualmente a bola de neve acaba por “chocar” com o anel, criando um rasto brilhante de detritos, os mini-jets, que em geral têm entre 40 km e 180 km de comprimento. O choque é bastante lateral e à baixa velocidade de 2 m/s. Por vezes formam-se mais de um mini-jet ao mesmo tempo, e o anel parece ter a forma de um arpão, como mostra a figura seguinte (Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/QMUL).
O vídeo seguinte apresenta um pequeno resumo desta descoberta (Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/QMUL).
Nota: A figura seguinte apresenta, de uma forma exagerada, o resultado da acção da lua Prometeu sobre o anel F. O centro, ocupado por Saturno foi “apagado”. A largura do anel F foi “aumentada” 140 vezes, de forma a tornar mais visíveis as “dobras” do anel.
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