Júpiter, Urano e Netuno – justamente os três planetas mais parecidos com Saturno. As semelhanças entre eles são as seguintes: todos são gigantes em comparação com os outros planetas do nosso sistema solar; todos são formados basicamente por gás; e todos têm um grande número de satélites. Os anéis do trio ficaram menos conhecidos que os de Saturno por serem mais tênues, compostos em sua maioria de partículas microscópicas. Por esse motivo, os de Júpiter só foram descobertos em 1979, pelos instrumentos da nave americana Voyager, e os de Urano, em 1977. Os de Netuno, por sua vez, que a ciência imaginava se tratarem de arcos (anéis pela metade), só apareceram por inteiro em 1989, detectados pela Voyager 2. Para efeito de comparação, os anéis de Saturno já haviam sido observados pelo astrônomo italiano Galileu Galilei (1564-1642), que os comparou a orelhas quando os viu pela primeira vez com sua luneta.
O mais incrível é que, mesmo depois desses séculos todos, essas formações ainda guardam mistérios sobre sua origem. A razão de existirem, porém, é bem conhecida. Os anéis planetários são formados por poeira e pequenas rochas que não conseguem se unir, por meio da gravidade, para formarem um único satélite – o que seria o processo mais natural. Isso ocorre porque tais fragmentos ficam extremamente próximos dos planetas, dentro de uma distância conhecida como Limite de Roche. Nesse domínio – cujas fronteiras variam conforme as dimensões do astro -, a força gravitacional do planeta não deixa as rochas se aglutinarem. Essa força é tão potente que pode quebrar corpos celestes do tamanho de um satélite sem, no entanto, os tragarem para dentro do planeta.
Acredita-se, inclusive, que os anéis podem ter surgido dessa forma: a partir do colapso de um ou mais satélites que teriam penetrado o Limite de Roche desses astros gigantes e gasosos. Outra teoria diz que eles se formaram junto com os próprios planetas. Nesse caso, os anéis seriam apenas satélites que não puderam nascer.
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Fronteira decisiva Distância do planeta define formação de anéis ou luas
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Quando as partículas que giram em torno de um planeta estão entre ele e uma fronteira chamada Limite de Roche, a força gravitacional do astro não deixa que os corpos se unam. Aí, eles tendem a formar anéis
Se as partículas estiverem fora do Limite de Roche, elas conseguirão se juntar por sua própria força gravitacional. Assim nascem os satélites
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Até hoje os cientistas não sabem ao certo qual a origem dos gigantescos anéis, mas algumas teorias tentam explicar o surgimento deles. A principal aponta que os anelões, descobertos em 1610 pelo italiano Galileu Galilei (1564-1642), seriam restos de uma lua de Saturno, destruída após a colisão com outro corpo celeste, ou pedaços de um cometa que se aproximou do planeta e fragmentou-se antes de atingi-lo. Se o evento inicial ainda é um mistério, o processo de formação dos anéis já é mais conhecido. Seja como for, desde que foram avistados pela primeira vez, eles atraem a atenção da comunidade científica por sua beleza e peculiaridade, que confere a Saturno um perfil único no sistema solar. Embora Júpiter, Urano e Netuno também tenham anéis, eles são menos numerosos e bem mais tênues do que os de Saturno, o astro das “bijuterias” siderais. :-Dooo
ORIGEM NEBULOSA
Anelões podem ser fragmentos de uma lua ou de um corpo celeste intruso
Há milhões de anos, um imenso corpo celeste de cerca de 200 quilômetros de diâmetro se fragmentou nos arredores de Saturno. Acredita-se que tenha sido uma lua do próprio planeta – destruída após chocar-se com outro astro qualquer – ou um cometa que se despedaçou ao aproximar-se de Saturno.
Ocorre que, em torno dos planetas, há uma “fronteira” conhecida como limite de Roche, que é a distância máxima que um astro pode se aproximar de um planeta e manter-se intacto. Quando um corpo ultrapassa essa fronteira, ele se desintegra. Nossa Lua, por exemplo, só não racha por estar fora do limite de Roche da Terra.
A fragmentação se dá por causa de um efeito secundário da força da gravidade, um fenômeno conhecido como força de maré – embora não seja forte o suficiente para atrair o corpo até a superfície, ela é capaz de estilhaçar cometas, asteroides e até estruturas maiores, como satélites.
Ao longo de milhares de anos, os fragmentos maiores teriam adquirido velocidades diferentes e continuado a se chocar entre si, gerando uma grande fragmentação que acabou ocupando todo espaço disponível ao redor.
Os estilhaços se agruparam em sete grandes anéis, batizados pelas letras D, C, B, A, F, G e E – do mais próximo (D, a 68 mil quilômetros do planeta) ao mais distante (E, a 180 mil quilômetros). Eles foram nomeados alfabeticamente pela ordem em que foram descobertos (A foi o primeiro) e subdividem-se em milhares de outros anéis mais finos.
A relativa estabilidade da órbita dos anéis se dá graças aos satélites de Saturno dos quais eles estão próximos e cuja força gravitacional ajuda a manter os anelões unidos. O planeta possui nada menos que 60 luas conhecidas.
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Os anéis são separados por espaços. É o caso da Divisão de Cassini, um buracão de 4,7 mil quilômetros de largura entre os anéis B e A, assim nomeado em homenagem a seu descobridor, o astrônomo francês Jean Dominique Cassini (1625-1712). Acredita-se que o efeito gravitacional da lua Mimas é que mantenha essa lacuna entre os anéis.
Com o tempo – e em virtude das sucessivas colisões e da diferença de velocidade entre as partículas -, os anéis foram se moldando até chegar a uma inclinação próxima do zero, permanecendo em órbita na linha do “Equador” de Saturno.
Atualmente, os anéis são formados por fragmentos de poeira, rocha e gelo, cuja dimensão varia de um grão de areia ao tamanho de uma casa. Embora os anelões sejam imensos – o mais externo, por exemplo, tem cerca de 300 mil quilômetros de largura -, sua espessura não ultrapassa algumas centenas de metros.
PLANETA GASOSO
Confira a estrutura e algumas curiosidades de Saturno
– Sua atmosfera é composta sobretudo de hidrogênio misturado a pequenas quantidades de hélio e metano.
– A camada mais externa do planeta é constituída de hidrogênio gasoso.
– Há uma porção formada por hidrogênio líquido fundido a elevadas temperaturas. Em seguida vem uma camada de hidrogênio metálico. O núcleo é formado por uma densa “sopa gelada” de rocha, gelo e outros compostos como sulfeto e óxido de ferro.
– Sexto planeta a partir do Sol, Saturno é o segundo maior do sistema solar, com uma circunferência equatorial de 378,6 mil quilômetros (cerca de dez vezes a da Terra)
– Apesar de gigantesco, Saturno é o único planeta do sistema solar menos denso do que a água. Se fosse mergulhado em um oceano gigante, ele flutuaria!
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Saturno, conhecido como "joia do Sistema Solar", faz bastante jus ao apelido. Se olhar para ele com telescópios simples é uma experiência de tirar o fôlego, imagine como seria ver o céu deste planeta caso pudéssemos pousar em sua superfície! Ou, melhor ainda, como seria o nosso céu se a Terra tivesse anéis parecidos com os de Saturno?
Algo relativamente similar já deve ter acontecido em um passado muito longínquo, quando a Lua começou a se formar. A hipótese mais aceita sobre a formação do nosso satélite natural é de que um protoplaneta chamado Theia colidiu com a Terra, resultando em um monte de poeira e detritos rochosos na órbita do nosso planeta. Esse material ficou por ali formando um anel, até tudo se aglutinar com o passar do tempo para formar nossa Lua.
Se esse anel hipotético ainda existisse ao redor do nosso planeta, ou se por alguma outra razão novos anéis se formassem na órbita da Terra, como seria a visão do céu para nós? Bem, isso dependeria de um fator muito importante: a latitude e a direção para a qual você estivesse olhando.
Alguns artistas digitais já criaram imagens daquilo que eles imaginam que seria o céu do nosso planeta com anéis ao redor, com belos resultados para alimentar a nossa imaginação. Abaixo, você vê algumas dessas imagens, descobre como seria a visão do céu em diferentes regiões do planeta e confere um pouco da ciência por trás dessas possibilidades.
Anéis da Terra seriam rochosos
Em Saturno, os anéis são compostos principalmente por gelo, que permanecem em estado sólido porque o planeta está muito longe do Sol, em uma região literalmente congelante. A temperatura por lá é baixa o suficiente para que o material dos anéis se mantenha estável. Como a Terra está bem mais próxima do Sol, os nossos anéis, para "sobreviver", teriam que ser compostos por rocha ou qualquer outro material que não se desfizesse com o calor solar.
Isso não seria tão difícil, já que a colisão entre a jovem Terra e o planeta hipotético Theia teria resultado em um anel feito de destroços rochosos. Do mesmo modo, qualquer outro material que viesse em nossa direção para somar ao nosso anel terrestre imaginário — como pequenos asteroides — seria muito provavelmente rochoso.
Outra característica que tornaria nossos anéis diferentes dos de Saturno é a luminosidade. Os anéis saturnianos são mais luminosos por causa das propriedades reflexivas do gelo, então os anéis terrestres feitos de rocha não teriam a mesma aparência exuberante. Exemplo disso sãos os anéis de Júpiter e Netuno, feitos de poeira e pedaços de rocha e, portanto, pouco luminosos.
Sombras e interferências
Mesmo que anéis planetários sejam muito finos, com menos de 1 km de espessura, eles criariam na Terra uma grande sombra nas regiões mais distantes do Equador, principalmente porque seriam compostos por materiais rochosos que refletem pouca luz solar. Essa sombra percorreria lentamente do norte ao sul, e depois do sul ao norte, conforme a Terra percorre sua órbita ao redor do Sol — da mesma forma que acontece com as próprias estações do ano.
É difícil estimar quanta luz deixaríamos de receber, mas as consequências seriam catastróficas, caso os anéis se formassem nos tempos atuais (caro, se os anéis estivessem lá desde o início, teríamos nos adaptado ao cenário). Nos hemisférios norte e sul, haveria uma queda drástica de temperatura durante praticamente todo o inverno, atrapalhando a agricultura. Também teria efeito nas correntes marítimas e no ciclo das chuvas.
Nossos anéis também poderiam atrapalhar as atividades humanas no espaço. A Estação Espacial Internacional estaria a salvo porque ela orbita a Terra a uma distância bem mais próxima — 420 km acima do nível do mar. No entanto, os satélites geoestacionários, que ficam 36 mil km acima da superfície, não poderiam orbitar a linha do Equador.
Espetáculo noturno
Apesar de refletir pouca luz, os nossos anéis compostos por objetos rochosos ainda poderiam proporcionar uma bela vista noturna no céu. Afinal, a Lua também é feita de material rochoso e “brilha” o suficiente para a apreciarmos durante a noite — ainda que muito desse brilho seja resultado da alta reflexão do regolito, que cobre a superfície lunar.
No caso dos anéis, eles teriam um formato no céu diferente dependendo da latitude do local onde você estivesse. Por exemplo, na linha do Equador, eles passariam bem acima de nossas cabeças. O artista e especialista em processamento de imagens científicas Kevin Gill criou imagens magníficas de como seriam os céus da Terra, se nosso planeta tivesse anéis gigantes.
A partir do Equador, como os anéis da Terra estariam alinhados com essa região, veríamos apenas uma linha reta e totalmente vertical, partindo do horizonte e cruzando o céu até o lado oposto. Seria como se o céu estivesse dividido no meio por uma linha branca. Além disso, os moradores na linha do Equador sofreriam bem menos com a sombra dos anéis durante o dia.
Quanto mais longe você estivesse da linha do Equador, mais a aparência dos anéis mudaria. Eles se tornariam mais largos e, em alguns lugares, pareceriam bem próximos do horizonte. Moradores da América Central, próximos à Guatemala, teriam uma visão bem interessante dos anéis no céu.
Já na altura dos Estados Unidos, eles ficariam mais próximos da linha do horizonte, e veríamos muito mais de sua largura. Além disso, eles poderiam ter alguma luminosidade durante o dia, também.
Uma visão mais curiosa teriam os que estivessem em algum lugar da Polinésia, no Trópico de Capricórnio. A ruptura escura e ovalada no meio do anel, na imagem acima, é a sombra da Terra sobre o disco em sua órbita. Ao longo de todas as noites, seria possível ver essa sombra passar sobre o anel de um lado até o outro.
Por fim, no Círculo Polar Ártico, os anéis quase não seriam vistos. O brilho poderia ser perceptível, mas veríamos apenas uma pequena parte deles no céu, bem próximos da linha do horizonte. Em Nome, no Alasca, os anéis iluminam a paisagem pouco mais do que uma Lua cheia faria. No entanto, os anéis estariam sempre visíveis, de dia ou à noite, sempre exatamente no mesmo lugar.
*Esta matéria foi publicada originalmente em 06/11/2019, sendo atualizada e republicada em 17/09/2021