Vídeo: Como as luas de Saturno foram formadas em uma colisão massiva com a lua

Tente imaginar Saturno sem os seus anéis característicos. Agora imagine duas grandes luas de gelo ficando cada vez mais próximas até – boom. caos. O que era sólido agora é líquido. Fragmentos de diamante espalhados na escuridão. Muitos fragmentos de gelo caem perto de Saturno, permanecem lá e dançam ao redor do gigante gasoso em uníssono, eventualmente formando os magníficos e pesados ​​discos do corpo.

Esta cena incrível surge como parte de uma tentativa de responder a um dos maiores mistérios do sistema solar: de onde vieram os anéis de Saturno e quando foram formados?

Um estudo publicado esta semana em Jornal Astrofísicotende à ideia de que não têm bilhões de anos, mas foram feitos no passado astronômico recente – talvez pela colisão de dois modesto o tamanho Luas manchadas de gelo de apenas algumas centenas de milhões de anos atrás.

“Tenho certeza de que teria sido legal ver se os dinossauros tivessem um telescópio bom o suficiente”, disse ele. Jacob Kegeriscientista pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Mountain View, Califórnia, é um dos autores do estudo.

Dr. Kegeris e seus colegas testaram a hipótese dos anéis mais jovens usando pesquisas distribuídas na Grã-Bretanha usando uma instalação de computação avançada. Este sistema de supercomputação permitiu aos investigadores recriar repetidamente este desastre com maior detalhe, bem como os seus efeitos imediatos, e consideraram esta história de origem plausível.

As simulações da equipe podem ajudar os cientistas a estudar as origens não apenas dos anéis de Saturno, mas de todos os mundos. Saturno, com as suas inúmeras luas, “pode ser considerado um pequeno sistema solar”, disse ele. Scott Sheppard, um astrônomo do Carnegie Institution for Science em Washington, que não esteve envolvido no novo estudo. “Saturno é um laboratório ideal para compreender como os planetas e as luas se formam.”

Saturno tem 4,5 bilhões de anos, quase mais velho que o Sol. Pensava-se que os seus anéis eram igualmente antigos até que a sonda Cassini estudou o planeta de perto durante 13 anos. Ao longo de bilhões de anos, ele teria ficado repleto de outros detritos espaciais empoeirados. Mas apareceram anéis de gelo Muito brilhante e limpo Ser primitivo.

Isto, juntamente com outras evidências, convenceu muitos cientistas que estudam Saturno de que os anéis apareceram há algumas centenas de milhões de anos. Se eles não apareceram durante o pandemônio do início do sistema solar, quando grandes objetos colidiam rotineiramente, então eles se formaram nos dias relativamente tranquilos do passado astronômico recente. mas como?

Saturno tem agora pelo menos 145 luas e pode ter tido muitas mais antes de desenvolver anéis. Os cientistas acreditam que a enorme gravidade do Sol pode ter desestabilizado gradualmente algumas das órbitas das luas. Culminou com a colisão de duas luas.

O novo estudo descobriu que uma colisão entre dois satélites gelados faria com que muitos confetes congelados explodissem em direção a Saturno. Se este gelo cruzasse e permanecesse além do limite de Roche – o limite além do qual as marés gravitacionais do planeta provocam a ruptura das luas – teria uma oportunidade de formar esses anéis.

Os fragmentos restantes após o máximo podem ter colidido com outros satélites, espalhando-os e liberando mais material, do tipo que pode se aglomerar para formar luas recém-nascidas.

Não está claro qual das luas atuais é considerada relativamente adolescente. mas RéiaUm exemplo disso pode ser a segunda maior lua de Saturno depois de Titã. Se fosse mais antigo, teria sobrevivido a uma gravidade diferente e a sua órbita seria mais distorcida. Mas em vez disso, Rhea é redonda e plana, sugerindo que se formou muito recentemente – talvez construída a partir do material recentemente libertado para formar a Lua.

Algumas das luas de Saturno podem conter oceanos subterrâneos habitáveis. Mas se essas luas forem mais jovens do que se pensava, esta possibilidade poderia ser reduzida.

“Ainda não sabemos quais são as chances de a vida evoluir lá”, disse Kegeris. Mas se algumas destas luas forem mais jovens do que os cientistas pensam, isso pode reduzir as hipóteses de existir vida lá.

O debate de longa data sobre a origem dos halos de Saturno não será resolvido por este estudo. Mas ele enfatiza que os anéis são efêmeros e em constante mudança, e não adornos estáticos.

“Seja Saturno ou qualquer outro lugar, acho interessante o quão dramático é o sistema solar”, disse o Dr. Kegeris.