O Sistema Saturno foi estudado em detalhes pela Missão Cassini-Huygens.
Um grande impulso dessas investigações foi entender como Saturno se formou e evoluiu e colocar Saturno no contexto de outros gigantes gasosos e sistemas planetários em geral. Dois modelos foram propostos para a formação dos planetas gigantes, o modelo de acreção do núcleo e o modelo de instabilidade do disco.
O enriquecimento de elementos pesados, o tamanho do núcleo e a estrutura interna de Saturno, em comparação com Júpiter, favorecem fortemente o modelo de acreção do núcleo como para Júpiter. Duas características do modelo de acreção do núcleo que são distintas do modelo de instabilidade do disco são o crescimento de um núcleo com uma massa várias vezes maior que a da Terra, seguido pelo colapso descontrolado de gás no núcleo quando um limite de massa é atingido. O núcleo do elemento pesado cresce lentamente ao longo de milhões de anos através do acréscimo de seixos do tamanho de cm-m, corpos ainda maiores e embriões do tamanho da lua no disco gasoso.
O padrão de abundância de elementos pesados é, portanto, uma restrição fundamental nos modelos de formação. C, N, S e P em Saturno são atualmente conhecidos em vários graus de incerteza. A proporção de He para H na atmosfera é crucial para entender o equilíbrio de calor, processos interiores e evolução planetária, mas os valores presentes em Saturno variam de baixo a alto, permitindo uma ampla gama de possibilidades. Enquanto os valores muito baixos são favorecidos para explicar o excesso de luminosidade, valores altos podem indicar a presença de convecção em camadas no interior, resultando em resfriamento lento.
Informações adicionais sobre a formação de Saturno vêm dos dados únicos sobre os anéis das órbitas Grand Finale da Cassini. Embora o sistema solar seja o único análogo para os sistemas solares extras, a detecção de metais alcalinos e água em exoplanetas gigantes é útil para entender a formação e evolução de Saturno, onde atualmente faltam tais dados.
Publicado em 24/05/2022 01h07
Artigo original:
Estudo original: