Manchas misteriosas aparecem nos anéis de Saturno, e não sabemos o que as causa

Imagem dos anéis obtida pela Voyager 2 em 1981. (NASA)

O Telescópio Espacial Hubble confirmou que uma nova “estação do raio” está começando em Saturno.

Estes são os tempos do ano saturno, centralizados nos equinócios, quando as misteriosas marcas radiais de mancha, como os raios de uma roda, aparecem nos anéis do planeta.

O que exatamente causa os raios é desconhecido, mas sua ressurgência, combinada com um programa de observação planetária do Hubble, oferecerá oportunidades para estudá-los com mais detalhes.

Os cientistas esperam chegar ao fundo não apenas do que são os raios, mas por que eles apenas emergem sazonalmente, desaparecendo e reaparecendo em determinados momentos no ano de Saturno.

“Graças ao Programa Opal da Hubble, que está construindo um arquivo de dados sobre os planetas do sistema solar externo, teremos tempo mais dedicado para estudar os raios de Saturno nesta temporada do que nunca”, diz a cientista planetária Amy Simon, da NASA.

Descobrimos os raios de Saturno em imagens das duas sondas da Voyager, que passaram por Saturno em 1980 e 1981, respectivamente: estrias e manchas temporárias que geralmente aparecem como características radiais, movendo -se com os anéis enquanto orbitam Saturno.

Observação e análise adicionais revelaram mais esquisitices. Os raios geralmente parecem escuros de cima, enquanto de baixo, geralmente parecem brilhantes e nem sempre estão lá.

Normalmente, os raios aparecem apenas na primavera e no outono de Saturno, durante o período de oito anos centrados no equinócio, e desaparecem durante o verão e o inverno, para o período centrado no solstício.

Saturno é muito diferente da Terra de várias maneiras, mas de uma maneira, os dois planetas são iguais. Ambos têm uma inclinação axial significativa em relação ao seu plano orbital; Para a Terra, essa inclinação é de 23,45 graus e, para Saturno, são 26,73 graus.

Esta inclinação é o que dá à Terra suas estações. Enquanto nosso planeta orbita o sol, os hemisférios norte e sul recebem mais ou menos luz solar, dependendo de serem inclinados para a direção ou para longe do sol.

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O ponto em que a inclinação é a mais profunda é o solstício, ocorrendo no verão e no inverno. O tempo da inclinação mais baixa em relação ao sol é conhecido como equinócio, ocorrendo na primavera e no outono. Saturno também tem isso, mas também tem anéis, e eles também se inclinam. Os anéis de Saturno se inclinam para o sol nos solstícios e, nos equinócios, os anéis são praticamente de ponta.

Como Saturno está muito mais longe do sol, seu ano também é mais longo. Demora 29 anos para Saturno orbitar o sol, e cada uma de suas estações é de cerca de 7 anos.

Décadas de observações mostram que os raios normalmente começam a aparecer cerca de quatro anos antes do equinócio. O próximo equinócio em Saturno deve ocorrer em 2025, portanto, estimou -se que o início da temporada de “Spoke” ocorra em 2021.

“Apesar de anos de excelentes observações da Missão Cassini, o começo e a duração exatos da estação do raio ainda são imprevisíveis, como prever a primeira tempestade durante a temporada de furacões”, explica Simon.

Hubble tem realizado uma campanha de observação dos planetas do sistema solar externo, o Programa Legado (OPAL) atmosferas do planeta externo, então Simon e sua equipe entraram nesses dados para procurar sinais dos raios nas observações de Hubble de 2021 e 2022. e direito No cronograma, os raios apareceram em 2021.

Imagens faladas obtidas por Hubble em setembro de 2022. (Simon et al., Geophys. Res. Lett., 2023)

Então, em dados de setembro de 2022, a equipe rastreou os raios por um período de 11 horas. A estação do spoke está bem e verdadeiramente em andamento.

Quanto ao que os causa, os cientistas têm algumas idéias. Os dados de várias missões, incluindo a Voyager, sugerem que os próprios raios consistem em partículas de poeira dos anéis que se separam dos pedaços gelados nos anéis e levitando separadamente. E pode ser o campo magnético de Saturno que os faz fazê -lo.

À medida que o vento solar interage com o campo magnético de Saturno, ele cria um ambiente eletricamente carregado, um pouco como um gerador gigante de van de Graaff. Isso pode influenciar as partículas de poeira carregadas nos anéis de Saturno, fazendo com que elas se juntem eletrostaticamente, formando temporariamente manchas de poeira mais densas nos anéis.

Mas não está totalmente claro se é isso que está ocorrendo ou por que é um fenômeno sazonal. Os dados do Hubble nos próximos anos podem ajudar os cientistas a desvendar o mistério.

“O Programa Opal Hubble continuará sua cadência observacional anual de Saturno enquanto a instalação estiver operacional,” os pesquisadores escrevem “e os raios também devem ser prontamente visíveis para telescópios terrestres”.


Publicado em 20/02/2023 06h32

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