Em 1655, o astrônomo Christiaan Huygens se tornou a primeira pessoa a observar o belo sistema de anéis que circunda Saturno. E, embora sejam certamente os mais espetaculares, os astrônomos descobriram que todos os gigantes de gás e gelo do Sistema Solar (ou seja, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) têm seu próprio sistema de anéis.
Esses sistemas continuaram sendo uma fonte de fascínio para os astrônomos, em grande parte porque suas origens ainda são um mistério. Mas, graças a um estudo recente de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio e da Universidade de Kobe, as origens desses anéis podem ser resolvidas. De acordo com o estudo, os anéis são pedaços de planetas anões que foram arrancados de passagem, que foram rasgados em pedaços!
Essa pesquisa pode ajudar a resolver muitas das questões mais comuns sobre os sistemas de anéis em torno dos planetas gigantes do nosso sistema, além de detalhes sobre o passado dos Sistemas Solares. Pelo bem de seu estudo - intitulado “Formação de anéis em torno de planetas gigantes por rompimento das marés de um único objeto grande de cinturão de Kuiper” - a equipe japonesa de pesquisadores considerou vários fatores.
Primeiro, eles consideraram a diversidade dos vários sistemas de anéis em nosso Sistema Solar. Por exemplo, os anéis de Saturno são maciços (cerca de 100.000 trilhões de kg!) E compostos predominantemente (90-95%) de gelo de água. Por outro lado, os anéis muito menos massivos de Urano e Netuno são compostos de material mais escuro, e acredita-se que eles tenham porcentagens mais altas de material rochoso.
Para esclarecer isso, a equipe procurou o Modelo de Nice - uma teoria da formação do Sistema Solar que afirma que a gigante do gás migrou para sua localização atual durante o bombardeio pesado tardio. Este período ocorreu entre 4 e 3,8 bilhões de anos atrás e foi caracterizado por um número desproporcionalmente alto de asteróides de planetas espaciais trans-netunianos no Sistema Solar Interior.
Eles então consideraram outros modelos recentes de formação do Sistema Solar, que postulam que os planetas gigantes experimentaram encontros próximos com objetos do tamanho de Plutão durante esse período. A partir disso, eles desenvolveram a teoria de que os anéis poderiam ser o resultado de alguns desses objetos serem presos e rasgados pela gravidade dos gigantes de gás. Para testar essa teoria, eles realizaram várias simulações em computador para ver o que aconteceria nesses casos.
Como Ryuki Hyodo - pesquisador do Departamento de Planetologia da Universidade de Kobe e principal autor do artigo - disse à Space Magazine por e-mail:
“Realizamos duas simulações. Primeiro, usando simulações de SPH (Hidrodinâmica de partículas suavizadas), investigamos a perturbação das marés de objetos do tamanho de Plutão durante os próximos encontros com planetas gigantes e calculamos a quantidade de fragmentos que são capturados em torno de planetas gigantes. Encontramos massa / fragmentos suficientes para explicar a captura dos anéis atuais. Em seguida, realizamos a evolução a longo prazo da massa / fragmentos capturados usando simulações de corpo N. Descobrimos que os fragmentos capturados podem colidir com a destruição e formar finos anéis circulares equatoriais em torno de planetas gigantes. ”
Os resultados dessas simulações foram consistentes com a massa dos sistemas de anéis observados em torno de Saturno e Urano. Isso incluiu os satélites regulares internos de ambos os planetas - que também teriam sido o produto dos encontros anteriores com os KBOs. Ele também foi responsável pelas diferenças na composição dos anéis, mostrando como os limites da Roche no planeta podem influenciar em que tipo de material pode ser efetivamente capturado.
Este estudo é especialmente significativo porque oferece evidências verificáveis de um dos mistérios duradouros do nosso Sistema Solar. E, como Hyodo aponta, pode ser muito útil quando chegar a hora de examinar também sistemas planetários extra-solares.
"Nossa teoria sugeria que, no passado, tínhamos duas épocas possíveis para formar anéis", disse ele. “Um está na fase de acreção do planeta e o outro no bombardeio pesado tardio. Além disso, nosso modelo é naturalmente aplicável a outros sistemas planetários. Portanto, nossa teoria prevê que os exoplanetas também têm anéis enormes ao redor deles. ”
Enquanto isso, alguns podem achar problemática a idéia de que os sistemas de anéis são os cadáveres dos planetas anões. Mas acho que todos podemos concordar, um Soylent Green alusão pode ser um pouco exagerado!
