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Saturno sem anéis? O charme do planeta pode ser muito recente

É possível que o sistema de anéis tenha surgido depois da era dos dinossauros.Thursday, January 11, 2018

Por Nadia Drake
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Os anéis de Saturno estão entre as visões mais atraentes do sistema solar – e, no entanto, eles não estiverem sempre lá. Uma nova análise sugere que os braceletes majestosos do planeta podem ser tão jovens que, se os dinossauros olhassem para cima, poderiam ter testemunhado um Saturno simples, cor-de-palha, coroando-se com um anel – um que, por período breve, teria sido enorme.

“Mesmo a olho nu, Saturno seria tão brilhante quanto Vênus e seria visivelmente alongado”, diz Matija Cuk, do Instituto Seti. “Se os dinossauros tivessem a visão de um pássaro, eles definitivamente poderiam vê-lo. Não está claro se eles se importariam, no entanto”.

Com sorte para nós, os humanos apareceram no momento certo para se impressionarem. De acordo com as novas observações coletadas pela nave espacial da Nasa para a exploração de Saturno, a Cassini, os anéis podem ter apenas entre 100 e 200 milhões de anos, fazendo dos mamíferos o único grupo a ter evoluído após o aparecimento dos anéis.

Todos os outros – peixe, répteis, pássaros, plantas – apareceram antes dos anéis.

As observações finais da Cassini sugerem que os anéis não chegam nem perto da ancestralidade do próprio planeta, que se formou há 4,5 bilhões de anos, juntamente com o resto do sistema solar. A equipe da Cassini, que se despediu da espaçonave em setembro, apresentou um relatório preliminar na reunião anual da União Americana de Geofísica, em dezembro.

“É interessante perceber a dinâmica do nosso sistema solar”, diz Jeff Cuzzi, da Nasa. “A maioria dos cientistas sempre assumiu que o que vemos lá no reino cósmico é meio permanente, que sempre foi assim”.

Forjando um anel

Vislumbrado pela primeira vez através de um telescópio por Galileu há cerca de 400 anos, os anéis requintados de Saturno são únicos em nossa vizinhança. Pendurados em torno dos outros planetas gigantes – Júpiter, Urano e Netuno – estão anéis mais escuros e esfarrapados, muito diferentes dos laços brilhantes e luxuosos em volta de Saturno.

Mas desde que a venerável nave espacial Voyager voou por Saturno no início dos anos 1980, cientistas se perguntam se os anéis icônicos são primordiais, remontando ao início do sistema solar.

“A questão aqui é: os anéis são velhos ou jovens?”, pergunta Bonnie Buratti do Laboratório de Propulsão a Jato, da Nasa. “A maioria de nós acredita que foi uma colisão que formou os anéis, mas isso aconteceu há muito tempo ou aconteceu recentemente?”.

A Cassini capturou esta imagem do majestoso Saturno e de seus famosos anéis, enquanto a sonda da Nasa se aproximava de seu destino, em 14 de setembro de 2017.

Os dados da Voyager sugerem que os anéis não são pesados, uma pista a respeito de sua juventude. Medindo apenas uma fração da massa de Mimas, a lua pequena de Saturno, os anéis não possuem massa suficiente para absorver a poeira escura que zune pelo sistema solar exterior e não ficariam brilhantes por bilhões de anos. Além disso, as luas minúsculas contornando os perímetros dos anéis estavam se afastando do planeta rápido demais para terem estado lá durante toda a vida de Saturno.

Mas ninguém conseguia descobrir como um sistema tão jovem de anéis teria se formado ao redor de Saturno. Por outro lado, forjar um anel primordial é relativamente fácil; nos velhos tempos, os corpos planetários eram disparados ao redor do sistema solar como bolas de sinuca que acidentalmente acabavam em um jogo de pinball, e houve colisões mais que suficiente nas redondezas de Saturno para gerar os anéis gelados que agora decoram o planeta.

“Toda a dinâmica catastrófica aconteceu no início de tudo”, diz Cuzzi.

Conforme o sistema solar envelhecia, no entanto, as coisas se acalmaram consideravelmente e, hoje, é mais difícil encontrar um cometa ou um asteroide em uma órbita de cruzamento de Saturno que seja grande o suficiente para portar anéis.

Uma questão de momento

O mistério se aprofundou à medida que os cientistas da Cassini começaram a analisar seus dados após o desaparecimento da sonda.

Em seu gesto final de exploração de Saturno, a Cassini realizou uma série de órbitas temerárias. Enquanto atravessava o espaço entre Saturno e seus anéis, a nave espacial mediu cuidadosamente os puxões gravitacionais tanto do planeta como dos anéis, que ela usava para determinar a massa dos anéis. Os dados sugerem, novamente, que os anéis são bastante insignificantes, contendo cerca de 40% da massa de Mimas. Mas há um porém: à medida que a Cassini tentava se aproximar do interior de Saturno, ela descobriu uma estranha anomalia gravitacional que dificultou a definição definitiva, por parte da equipe, da massa dos anéis.

“Há algo muito estranho no interior de Saturno que ninguém parece entender muito bem”, diz Cuzzi.

No entanto, mesmo que a massa do anel não seja completamente conhecida neste momento, Cuzzi e outros dizem que não há como ela chegar, realisticamente falando, nem perto da massa de cinco a 10 Mimas necessárias para que um anel brilhante tivesse se formado nos primeiros dias do sistema solar.

Mas não é só isso que aponta para anéis jovens. Durante seus 13 anos no sistema de Saturno, a Cassini descobriu que mais partículas empoeiradas estão colidindo com o sistema de Saturno do que os cientistas estimaram há 30 anos. Ela também determinou que a maioria desses grãos vem dos corpos escuros e gelados que vivem além da órbita de Netuno – em suma, Cuzzi diz: “O problema da poluição é um pouco pior”.

Isso torna ainda mais improvável que os anéis antigos e vulneráveis permanecessem brilhantes porque, simplesmente, quanto mais velhos os anéis, mais escuros eles devem ser. Então, ao medir a quantidade dessas partículas de poeira escuras que a Cassini capturou, os cientistas puderam determinar a idade dos anéis. Ao rebobinar o relógio da poeira em escurecimento, a equipe calculou que os anéis nasceram entre 100 e 200 milhões de anos atrás.

“Os anéis antigos estão mortos de verdade”, diz Larry Esposito, da Universidade do Colorado em Boulder, que tem sido o principal proponente da teoria dos anéis primordiais. “Não temos um bom modelo de criação dos anéis nos últimos 200 milhões de anos – é altamente improvável –, então nós devemos ser muito sortudos!”.

Mas nem todo mundo está convencido. Buratti observa que realmente não sabemos quantas coisas estão voando na proximidade de Saturno; sem saber disso, é difícil estimar a probabilidade de uma colisão catastrófica recente.

“Eu não acho que se trate de um assunto aberto e fechado”, diz ela. “Ainda estou cética”.

E Julien Salmon do Instituto de Pesquisa do Sudoeste apresenta modelos que sugerem que a massa atual do anel não reflete necessariamente a massa inicial do anel. Além disso, ele não está convencido de que o material escuro e poluente simplesmente se acumularia nas partículas do anel gelado.

“Há muitas coisas que precisam ser melhor compreendidas antes que possamos afirmar definitivamente que os anéis são jovens ou velhos”, ele diz.

Uma aliança de compromisso

Se Saturno, de fato, começou a usar seu anel há pouco tempo, é difícil explicar como isso pode ter acontecido, dada a escassez relativa de cometas ou asteroides grandes que poderiam colidir com Saturno.

Foi daqui que Matija Cuk e seus colegas partiram. E se, eles se perguntaram, ao invés de Saturno destruir algo estranho, o planeta tivesse comido uma das suas próprias luas?

De acordo com o modelo de Cuk, Saturno e sua coleção de luas geladas marcharam ao redor do Sol por bilhões de anos, cuidando de suas próprias vidas até um dia, há cerca de cem milhões de anos atrás, quando a gravidade do Sol deu um empurrão em algumas das luas geladas de dentro. A gravidade funciona mesmo nos milhões de quilômetros que separam Saturno da nossa estrela, e o modelo de Cuk mostra que há um ponto sensível na órbita do planeta onde essas pequenas luas geladas podem ser perturbadas pelo Sol. Então, o Sol se divertiu um pouco, as órbitas das luas mudaram, elas colidiram, e tudo virou um inferno gelado.

“As luas foram, provavelmente, completamente esmagadas”, ele diz.

O espetáculo resultante colocaria temporariamente um anel gigante ao redor de Saturno – 10 vezes maior e mais brilhante do que o que vemos atualmente.

Uma consequência da teoria de Cuk da colisão de luas seria que, basicamente, todas as luas orbitando na parte de dentro de Réia são jovens; elas foram destruídas e reconstruídas depois que Saturno se estabeleceu. As mais distantes, como Titã e Jápeto, são antigas. Isso significa, porém, que Encélado, com seus gêiseres gotejantes, poderia ser bem jovem – talvez jovem demais até para que a vida tenha evoluído em seu mar.

Também são problemáticos os terrenos complexos com crateras que marcam as superfícies das luas, como Encélado, Réia, Dione e Mimas, que parecem ser bastante antigas.

“Eu acho que temos um problema com toda essa geologia acontecendo nos últimos 200 milhões de anos”, diz Buratti. “Essas superfícies parecem realmente antigas”.

Independentemente da idade dos anéis, o que está claro é que eles não vão a parte alguma muito em breve – embora o brilho deles não vá permanecer como está agora. Em outras palavras, os humanos são muito sortudos por terem desenvolvido cérebros capazes de fazer telescópios justo a tempo de ver Saturno como ele é hoje.

Será que os anéis desaparecerão daqui a cem milhões de anos? “A resposta é não”, diz Cuzzi. “Eles são estáveis ​​o suficiente para permanecer como estão por muito tempo. Eles vão é ficar cada vez mais escuros”.

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