Esse é o motivo pelo qual as luas de Saturno têm formas tão bizarras

Pesquisadores da Suíça descobrem o real motivo das luas de Saturno terem formas de ravioli, discos voadores e batatas


Os estranhos formatos das luas de Saturno sempre foram um mistério. Algumas parecem com um ravioli, outras têm forma de batata, e algumas até se parecem com discos voadores. Agora, um novo estudo lançou uma luz sobre esse assunto, ajudando a explicar como elas se formaram e porque elas possuem formas tão peculiares.



Saturno exerce um poder gravitacional muito forte em suas pequenas luas, o que facilita colisões frequentes entre elas. Com a ajuda de softwares de simulação, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Berna detalhou suas descobertas na revista Nature Astronomy.

A sonda Cassini, que estudou Saturno por quase 13 anos, revelou que ao contrário da lua esférica da Terra, as pequenas luas de Saturno tinham formas estranhas e irregulares desde o início.

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Pesquisas anteriores haviam sugerido como cada uma dessas luas bizarras poderia ter se formado. No entanto, de acordo com Adrien Leleu, da Universidade de Berna, na Suíça, os pesquisadores não tinham ainda uma explicação que englobasse toda a gama dessas formas incomuns, e como elas podem ter evoluído com o tempo. Os poderosos efeitos da força gravitacional de Saturno foram uma influência fundamental nessas simulações.

Acima vemos uma comparação entre as imagens de algumas luas de Saturno feitas pela sonda Cassini (superior)

e modelos feitos em computador através de um simulador que reproduzia as colisões entre as luas

criadas pelo efeito gravitacional de Saturno (inferior).

Créditos: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / University of Bern

A massa de Saturno é 95 vezes maior do que a da Terra, e as luas internas de Saturno orbitam o planeta gigante a uma distância de menos da metade daquela entre a Terra e a Lua. Como resultado, as luas internas de Saturno sofrem com enormes forças de maré que podem quebrá-las, disseram os pesquisadores. A poderosa força gravitacional do planeta tornou improvável que as luas internas de Saturno se formassem por acreção gradual de material em torno de um núcleo, "que é o cenário para a formação dos corpos celestes", disse Adrien.

Os pesquisadores descobriram que as luas internas de Saturno provavelmente se formaram através de uma série de colisões entre corpos menores.

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As simulações de computador revelaram que colisões diretas (de frente) formavam objetos achatados, semelhantes a raviolis, com cristas equatoriais, como é o caso de Pan e Atlas. Fusões envolvendo ângulos de impacto ligeiramente mais oblíquos resultaram em formas alongadas semelhantes a Prometeu.

Ilustração artística da colisão entre dois objetos similares que teria gerado a lua de Saturno Atlas.

Créditos: A. Verdier

O coautor do estudo, Martin Jutzi, também da Universidade de Berna, havia descoberto anteriormente que as colisões entre os cometas poderiam produzir corpos com formas achatadas e sulcos equatoriais, como aqueles vistos em Pan e Atlas.

"Para corpos como cometas ou asteroides, a configuração de impacto que formaria essas cristas equatoriais tem uma probabilidade muito baixa de acontecer", disse Adrien. "Mas as pequenas luas de Saturno estão em um ambiente muito específico - elas estão muito perto de Saturno e seus anéis, e em órbitas quase perfeitamente circulares, e quase todas no mesmo plano."

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As simulações de computador também revelaram o ambiente especial em que as luas internas de Saturno existem, o que torna as colisões frequentes. "Descobrimos que entre 20 e 50% das pequenas luas de Saturno deveriam exibir uma crista equatorial ou uma forma alongada, enquanto o restante devia ter formas mais aleatórias, como de batata", explica Adrien. "E esse é justamente o caso. Considerando as seis luas internas Pan, Atlas, Prometeu, Pandora, Jano e Epimeteu, as três primeiras exibem essas características, enquanto as outras - Pandora, Jano e Epimeteu - têm formas aleatórias."


Imagens: (capa-ilustração/A. Verdier) / NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / University of Bern / A. Verdier
23/05/18

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