Os Anéis de Saturno: Esta página demora um pouco para carregar... por Mauro Pennafort

Histórico:

Me lembro de quando era menino e via imagens de planetas. Para mim, e creio que para todo mundo, Saturno é o planeta mais fascinante, não por uma característica sua, mas pelos anéis. Que coisa bela são os anéis de Saturno! Eu pensava, então, que eram anéis sólidos, em que podia ter até seres vivendo lá. Coisa de criança...

Na verdade o primeiro a ver os anéis foi Galileu, em 1610. Só que ele ficou inseguro em publicar sobre os anéis, pois os astrônomos da época ainda tinham os preconceitos da era das esferas celestes, então mandou uma carta criptografada para Johannes Kepler, que também observou. Mas ficou tudo nisso mesmo...

Algum tempo depois Christian Huygens aperfeiçoou a luneta de Galileu, podendo observar os céus com muito mais acuidade. A partir de suas observações, Huygens concluiu que os anéis eram sólidos finos que circundavam Saturno sem tocar em sua superfície em nenhum ponto.

Na verdade todos os planetas gigantes gasoso têm anéis:

Veja como os anéis de Júpiter são finos e, por isso, só foram descobertos pelas naves Voyager.

Esta é uma imagem de Urano e seus anéis feita pelo telescópio espacial Hubble:

E esses são os anéis de Netuno. O planeta ofusca sua luminosidade, por isso a única maneira de serem vistos é tampando Netuno.

Composição:

Realmente os anéis parecem ser sólidos como pensou Huygens e como pensaram os astrônomos durante muitos anos. Mas eles não poderiam ser sólidos de maneira nenhuma pelos seguintes motivos:

• Alguns deles são quase transparentes, deixando que se veja estrelas por detrás deles.

• Um anel sólido seria instável do ponto de vista dinâmico, pois as partes mais internas girariam mais rápido do que as mais externas. (Efeito das Marés)

Pierre Simon de Laplace foi o primeiro a pensar no efeito das marés em relação aos anéis de Saturno. Ele imaginou que, para manter a estabilidade, o anel deveria ser constituído por uma infinidade de anéis muito finos. Muitos astrônomos procuraram as divisões entre os supostos anéis (por essa época só era conhecida uma divisão, a maior delas, chamada divisão de Cassini).

Em 1855 James Clerk Maxwell demonstrou que nem mesmo muitos anéis extremamente finos escapariam do efeito destruidor da gravidade, portanto ele concluiu que os anéis são uma nuvem de pequenos corpos de diâmetro de poucos centímetros.

As naves Voyager elucidaram definitivamente a composição dos anéis. Em Saturno e Júpiter, como Maxwell previu, eles são compostos por nuvens de pequenas partículas de gelo de água (entre centímetros e poucos metros de diâmetro) todas se movendo individualmente. Em Urano as partículas são de matéria orgânica escura.

Veja um esquema das partículas de gelo dos anéis de Saturno:

Origem:

O astrônomo Edouard Roche se perguntou o que aconteceria se a órbita da Lua fosse mais próxima à Terra. Ele concluiu que o efeito das marés ficaria muito maior e a Lua teria menor resistência às forças gravitacionais. Com essa aproximação seria a Lua que mais sofreria. Nesse caso a Lua acabaria por se desintegrar em pedaços cada vez menores até que ficassem estáveis. O próprio efeito das marés acabaria por levar todas as partículas a girarem numa órbita no plano do equador. Estaria, então formada a nuvem de partículas que caracteriza um anel planetário.

Desenvolvendo esse raciocínio, parece plausível que um corpo subordinado a Saturno (como a nossa Lua) tenha, por algum motivo, chegado perto demais do planeta e se desintegrado em consequência do efeito das marés. Ou talvez houvesse matéria próxima ao planeta na sua formação e o efeito das marés impediu que essa matéria se reunisse para formar um satélite.

Qual a distância mínima que uma lua poderia se aproximar de um planeta sem se fragmentar pelo efeito das marés? Roche calculou simplificadamente que essa distância é igual a 2,44 vezes o raio equatorial do planeta. Portanto esse valor é chamado de "Limite de Roche". Os anéis de Saturno estão a uma distância de 1,28 vezes o raio equatorial, por isso são mantidos como anéis.

Mauro Pennafort

Bibliografia:

- "Saturno" - Isaac Asimov

- "Pálido Ponto Azul" - Carl Sagan

- "Nomes Inesquecíveis" - Paul Silva Roor

Nota:

Efeito das Marés:

Vamos analisar o caso da Terra com a Lua, cada um exercendo atração gravitacional sobre o outro. Claro que a atração lunar sobre o lado da Terra virado para a Lua é maior do que no outro lado da Terra. Isso faz com que a massa de água do nosso planeta fique mais volumoso no lado virado para a Lua. Conforme a Terra gira em torno de seu próprio eixo, muda o lugar que está voltado para a Lua e também o lugar onde a água está mais volumosa. Isso é o que chamamos de maré.

Pela Terceira Lei de Newton, o efeito da marés também atua sobre a Lua. Ela não tem água, mas a substância rochosa é impulsionada na direção da Terra. Por isso só vemos sempre o mesmo lado da Lua.

No nosso planeta é bem visivel esse efeito sobre as águas pois elas são líquidas e, portanto, maleáveis. Porém um corpo rochoso que não seja flexível pode ser rachado ou quebrado pelo efeito das marés, se for bastante intenso. E isso depende da distância entre o planeta e o satélite.

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