2195: Cassini revela nova escultura nos anéis de Saturno

Mosaico de imagens a cores falsas que mostra Dafne, uma das luas embebidas nos anéis de Saturno, e das ondas que levanta na divisão de Keeler. As imagens recolhidas durante as órbitas próximas da Cassini em 2017 estão a fornecer novas informações sobre o funcionamento complexo dos anéis.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma nova análise mostra que à medida que a sonda Cassini da NASA mergulhava perto de Saturno durante o seu último ano, a nave fornecia detalhes intrincados sobre o funcionamento dos anéis complexos do planeta.

Embora a missão tenha terminado em 2017, continua a surgir ciência dos dados recolhidos. Um novo artigo publicado na edição de 13 de Junho da revista Science descreve resultados de quatro instrumentos da Cassini, as observações mais próximas dos anéis principais.

As descobertas incluem detalhes finos de características esculpidas por massas embutidas nos anéis. Texturas e padrões, de amontoados a parecidos com palha, sobressaem das imagens, levantando questões sobre as interacções que os moldaram. Novos mapas revelam como as cores, a química e a temperatura mudam nos anéis.

Como um planeta em construção dentro de um disco de material proto-planetário, minúsculas luas inseridas nos anéis de Saturno (chamadas de A a G, na ordem da sua descoberta) interagem com as partículas em redor. Desta forma, o artigo fornece mais evidências de que os anéis são uma janela para os processos astrofísicos de discos que moldam o nosso Sistema Solar.

As observações também aprofundam a compreensão dos cientistas do complexo sistema de Saturno. Os cientistas concluem que na orla externa dos anéis principais, uma série de estrias similares geradas por impactos no anel F têm o mesmo comprimento e orientação, mostrando que provavelmente foram provocadas por um bando de impactores que atingiram o anel ao mesmo tempo. Isto mostra que o anel é esculpido por correntes de material que orbita o próprio Saturno em vez de, por exemplo, detritos cometários (que se movem em torno do Sol) que chocam contra os anéis.

“Estes novos detalhes de como as luas estão a esculpir, de várias maneiras, os anéis, fornecem uma janela para a formação do Sistema Solar, onde também temos discos evoluindo sob a influência de massas embutidas,” disse Matt Tiscareno, autor principal e cientista da Cassini, do Instituto SETI em Mountain View, no estado norte-americano da Califórnia.

Mistérios Duradouros

Ao mesmo tempo, surgiram novos puzzles e mistérios antigos aprofundaram-se com as investigações mais recentes. As imagens detalhadas dos anéis trouxeram para o foco três texturas diferentes – amontoadas, macias e “riscadas” – e deixaram claro que estas texturas ocorrem em cinturas com limites nítidos. Mas porquê? Em muitos lugares, as cinturas não estão ligadas a quaisquer características dos anéis que os cientistas já tenham identificado.

“Isto diz-nos que a aparência dos anéis não é apenas uma função de quanto material existe,” disse Tiscareno. “Tem que haver algo diferente sobre as características das partículas, talvez afectando o que acontece quando duas partículas dos anéis colidem e ressaltam uma da outra. E nós ainda não sabemos o que é.”

Os dados analisados foram recolhidos durante as Órbitas Rasantes pelos Anéis (entre Dezembro de 2016 e Abril de 2017) e durante o Grande Final (de Abril a Setembro de 2017), quando a Cassini voou logo acima das nuvens de Saturno. À medida que a espaço-nave ficava sem combustível, a equipa da missão fê-la mergulhar deliberadamente na atmosfera do planeta em Setembro de 2017.

O instrumento VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) da Cassini descobriu outro mistério. O espectrómetro, que observou os anéis no visível e no infravermelho próximo, identificou bandas anormalmente fracas de água gelada na parte mais externa do anel A. Isto foi uma surpresa, porque a área é conhecida por ser altamente reflectiva, o que geralmente é um sinal de gelo menos contaminado e, portanto, de bandas de água gelada mais fortes.

O novo mapa espectral também esclarece a composição dos anéis. E apesar dos cientistas já saberem que a água gelada era o principal componente, o mapa espectral descartou gelo de amónia e gelo de metano detectáveis como ingredientes. Mas também não indica compostos orgânicos – uma surpresa, dado o material orgânico que a Cassini descobriu a fluir do anel D para a atmosfera de Saturno.

“Se existisse material orgânico em grandes quantidades – pelo menos nos anéis principais A, B e C – nós tínhamo-lo visto,” disse Phil Nicholson, cientista do VIMS da Cassini da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, EUA. “Ainda não estou convencido de que são um componente importante dos anéis principais.”

Este estudo assinala o início da próxima era de ciência da Cassini, disse Jeff Cuzzi, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, que estuda os anéis de Saturno desde a década de 1970 e é o cientista interdisciplinar dos anéis da missão Cassini.

“Nós vemos muito mais, e mais de perto, e estamos a obter quebra-cabeças novos e mais interessantes,” acrescentou Cuzzi. “Estamos apenas a adaptar-nos à nova fase, que é a de construir novos modelos detalhados da evolução dos anéis – incluindo a nova revelação de dados da Cassini de que os anéis são muito mais jovens do que Saturno.”

As novas observações dão aos cientistas uma visão ainda mais íntima dos anéis e cada análise revela novas complexidades, disse a cientista do projecto Cassini, Linda Spilker, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia.

“É como aumentar a ampliação durante a observação dos anéis. Todos nós conseguimos ver em mais detalhe o que está a acontecer,” salientou Spilker. “A obtenção desta resolução extra respondeu a muitas perguntas, mas muitas outras permanecem.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019

1924: Estranho “corredor de gelo” encontrado na mais exótica lua de Saturno

NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Uma equipa de cientista da NASA, que estuda Titã – a mais exótica e a segunda maior lua de Saturno – descobriu um estranho “corredor de gelo” que abrange 6.300 quilómetros da região tropical do satélite natural.

A cientista planetária Caitlin Griffith, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, liderou a equipa que estudou a formação peculiar desta lua tendo por base imagens recolhidas pela sonda Cassini. Os especialista recorreram à espectroscopia infravermelha para conseguir penetrar na densa atmosfera de nitrogénio da lua de Saturno.

“Este corredor de gelo é intrigante, porque não possui uma correlação com quaisquer outras características da superfície, nem com as medidas do subsolo”, comentou Griffith sobre o longo corredor agora descoberto.

A nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista Nature Astronomy, indica que “o gelo de água está distribuído de forma desigual, mas não de forma aleatória, ao longo da superfície tropical de Titã”, acrescentou a cientista.

Os cientistas, que até esperavam que a superfície de Titã estivesse coberta por sedimentos orgânicos que caem como chuva quando os raios solares “partem” metano na atmosfera, fenómeno que Griffith compara a uma “versão perturbada” da Terra, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir uma espécie de anel de gelo a rodear o satélite de Saturno.

“É possível que estejamos a ver algo que é um vestígio de um período tempo no qual Titã era um pouco diferente”, completou a cientista em declarações à revista New Scientist.

De acordo com a mesma publicação, a teoria mais provável para justificar este estranho corredor de gelo sustenta que a formação é composta por vestígios de um antigo e massivo “vulcão de gelo” que produzia água, amoníaco ou metano, em vez de lava – algo que estamos habituados a observar na Terra.

ZAP // SputnikNews
Por ZAP
5 Maio, 2019

 

1868: Cassini revela surpresas nos lagos de Titã

Esta imagem a cores, no infravermelho próximo, pela Cassini, mostra o reflexo do Sol pelos mares polares norte de Titã.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona/Universidade do Idaho

No seu último “flyby” pela maior lua de Saturno em 2017, a sonda Cassini da NASA recolheu dados de radar que revelaram que os pequenos lagos líquidos no hemisfério norte de Titã são surpreendentemente profundos, empoleirados no topo de colinas e repletos de metano.

Os novos achados, publicados na edição de 15 de Abril da revista Nature Astronomy, são a primeira confirmação de quão profundos são alguns dos lagos de Titã (mais de 100 metros) e da sua composição. Fornecem novas informações sobre a forma como o metano líquido chove, evapora e se infiltra em Titã – o único corpo planetário no nosso Sistema Solar, além da Terra, conhecido por ter líquido estável à sua superfície.

Os cientistas sabem que o ciclo hidrológico de Titã funciona de maneira semelhante ao da Terra – com uma grande diferença. Em vez de ser água a evaporar-se dos mares, formando nuvens e chuva, Titã fá-lo com metano e etano. Nós tendemos a pensar nestes hidrocarbonetos como gases na Terra, a menos que sejam pressurizados num tanque. Mas a lua Titã é tão fria que aqui estes elementos comportam-se como líquidos, como gasolina à temperatura ambiente no nosso planeta.

Os cientistas sabiam que os mares do Norte, muito maiores, estão repletos de metano, mas descobrir que os lagos mais pequenos são compostos principalmente por metano foi uma surpresa. Anteriormente, os dados da Cassini mediram Ontario Lacus, o único grande lago no hemisfério sul de Titã. Lá, encontraram uma mistura aproximadamente igual de metano e etano. O etano é um pouco mais pesado do que o metano, com mais átomos de carbono e hidrogénio na sua composição.

“De cada vez que fazemos descobertas em Titã, Titã torna-se mais misterioso,” comenta o autor principal Marco Mastrogiuseppe, cientista de radar do Caltech em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Mas estas novas medições ajudam a dar resposta a algumas questões-chave. Agora, podemos entender melhor a hidrologia de Titã.”

Acrescentando às excentricidades de Titã, com as suas características parecidas às da Terra esculpidas por materiais exóticos, está o facto de que a hidrologia de um lado do hemisfério norte é completamente diferente da do outro lado, disse o cientista da Cassini e co-autor Jonathan Lunine da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque.

“É como se olhássemos, a partir de órbita, para o Pólo Norte da Terra e pudéssemos ver que a América do Norte tinha um cenário geológico completamente diferente para corpos líquidos do que a Ásia,” explicou Lunine.

No lado este de Titã, existem grandes mares com baixa elevação, desfiladeiros e ilhas. No lado oeste: lagos pequenos. E as novas medições mostram lagos empoleirados no topo de grandes colinas e planaltos. As novas medições de radar confirmam as descobertas anteriores de que os lagos estão muito acima do nível do mar, mas evocam uma nova imagem de formações terrestres – como mesas ou morros – centenas de metros acima da paisagem circundante, com lagos líquidos profundos no topo.

O facto destes lagos ocidentais serem pequenos – com apenas dezenas de quilómetros de largura -, mas muito profundos, também diz aos cientistas algo novo sobre a sua geologia: é a melhor evidência, até agora, de que provavelmente formaram-se quando o substrato rochoso e circundante de gelo e compostos orgânicos se dissolveu e colapsou. Na Terra, lagos de água idênticos são conhecidos como lagos cársicos. Situados em áreas como na Alemanha, na Croácia e nos Estados Unidos, formam-se quando a água dissolve rocha calcária.

Juntamente com a investigação de lagos profundos, um segundo artigo na Nature Astronomy ajuda a desvendar mais do mistério que é o ciclo hidrológico de Titã. Investigadores usaram dados da Cassini para revelar o que chamam de lagos transientes. Conjuntos diferentes de observações – de dados de radar a dados infravermelhos – parecem mostrar que os níveis de líquido mudaram significativamente.

A melhor explicação é que houve algumas mudanças sazonais nos líquidos à superfície, disse a autora principal Shannon MacKenzie, cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, EUA. “Uma possibilidade é que essas características transitórias podem ter sido corpos líquidos mais rasos que, ao longo da estação, evaporaram e se infiltraram no subsolo,” realçou.

Estes resultados e as descobertas presentes no artigo da Nature Astronomy sobre os lagos profundos de Titã apoiam a ideia de que a chuva de hidrocarbonetos alimenta os lagos, que então podem evaporar de volta para a atmosfera ou drenar para o subsolo, deixando reservatórios de líquido armazenados por baixo.

A Cassini, que chegou ao sistema de Saturno em 2004 e que terminou a sua missão em 2017 quando mergulhou deliberadamente na atmosfera do planeta gigante, mapeou mais de 1,6 milhões de quilómetros quadrados de lagos e mares à superfície de Titã. Fê-lo com o seu instrumento de radar, que enviou ondas de rádio e recolheu um sinal de retorno (ou eco) que forneceu informações sobre o terreno e sobre a profundidade e composição dos corpos líquidos, juntamente com dois sistemas de imagem que podiam penetrar através da espessa neblina atmosférica da lua.

Os dados cruciais para a nova investigação foram recolhidos durante a última passagem rasante por Titã, no dia 22 de Abril de 2017. Foi o último olhar da missão para os lagos menores da lua, que a equipa aproveitou ao máximo. A recolha dos ecos a partir das superfícies dos lagos pequenos, enquanto a Cassini passava por Titã, foi um desafio único.

“Este foi o último grande feito ousado da Cassini em Titã,” concluiu Lunine.

Astronomia On-line
19 de Abril de 2019

 

1803: NASA acaba de desvendar os segredos das mini-luas “ravióli” de Saturno

NASA/JPL/SSI

Meio ano após o adeus à lendária Cassini, novos dados continuam a chegar e a fascinar os cientistas. Fotografias captadas no voo final da nave espacial NASA que explorou Saturno mostram imagem sem precedentes, revelando segredos das enigmáticas luas deste gigante gasoso, bem como dos seus sumptuosos anéis. 

O sexto planeta do Sistema Solar não é pobre em satélites naturais. Ao todo, conhecem-se-lhe 60 luas. Destas, apenas uma pequena fracção orbita no interior dos seus anéis ou interage directamente com o sistema de anéis.

Um novo estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista especializada Science, acaba de revelar novos dados sobre cinco destas luas mais internas: Atlas, Pan, Daphne, Epimetheus e Pandora são as protagonistas da publicação, que fornece também dados sobre o próprio sistema de anéis.

A investigação, liderada por Bonnie Buratti, do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA e do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, partiu das imagens de Cassini e concluiu que estas pequenas luas estão cobertas com material oriundo dos anéis de Saturno e partículas congeladas provenientes de Enceladus, a maior lua deste gigante gasoso.

“Estas luas estão a recolher partículas de gelo e poeira dos anéis para formar pequenas ‘saias’ em torno dos seus equadores. Um corpo mais denso assumiria mais a forma de uma bola porque a gravidade atrairia o material”, afirmou Bonnie Buratti, membro do laboratório da agência espacial norte-americana, citado em comunicado

A equipa de cientistas verificou ainda que as superfícies destes cinco mini-satélites são porosas, o que confirma que estas se formaram em múltiplos estágios à medida que o material dos anéis foi assentando em núcleos mais densos.

NASA/JPL-Caltech

Segundo escreveram os cientistas, os materiais que formaram as cinco mini-luas (nenhuma delas mede mais do que 20 quilómetros de comprimento) de Saturno podem ser fragmentos de um corpo celeste maior que colidiu, o que também ajudaria a explicar a estranha forma destas luas: em vez de esféricas, assemelham-se a raviólis.

“Os ousados e próximos sobrevoo destas estranhas luas permitem-nos observar como é que interagem com os anéis de Saturno” e configuram outra evidência de que o todo forma um sistema “extremamente activo e dinâmico”, sustentou Buratti.

Mas as descobertas não ficam por aqui: apesar de as luas apresentarem uma forma semelhante, as suas tonalidades são totalmente distintas. As superfícies de Dafne e Pan – as luas mais mais próximas de Saturno – são as mais alteradas pelos materiais e possuem um tom avermelhado, semelhante à cor dos anéis principais.

Em sentido oposto, Atlas, Epimeteu e Pandora – os satélites naturais mais remotos – não são apenas cobertos por estes restos, mas também por partículas congeladas e vapor de água, as “penas” que emanam de Encelado e lhes conferem uma cor mais azulada.

Tal como observa o Gizmodo, Saturno é um dos objectos mais fascinantes e intrigantes de todo o Sistema Solar, contendo mundos dentro do seu próprio mundo. Graças à Cassini, que estudou o ambiente saturniano durante 13 anos, temos a sorte conseguir vislumbrar alguns destes lugares alienígenas.

SA, ZAP //

Por SA
4 Abril, 2019

 

1688: Novos dados sobre Júpiter e Saturno desafiam teorias planetárias contemporâneas

NASA / JPL / SwRI

As sondas Cassini e Juno da NASA forneceram novos dados que podem mudar a nossa concepção sobre a formação e funcionamento dos planetas do nosso Sistema Solar.

Os sensores magnéticos e de gravidade a bordo da missão Juno da NASA enviaram “dados intrigantes” sobre Júpiter, que revelaram que o campo magnético deste planeta gasoso tem manchas – regiões de campo magnético anormalmente alto ou baixo – e uma diferença notável entre os hemisférios norte e sul.

“É diferente de tudo o que vimos antes”, disse David Stevenson, do Instituto Tecnológico da Califórnia, que apresentou a actualização das duas missões esta semana, na reunião de Março da American Physical Society.

Os dados da gravidade confirmaram que, no meio de Júpiter, que tem pelo menos 90% de hidrogénio e hélio em massa, existem elementos mais pesados ​​que representam mais de dez vezes a massa da Terra. No entanto, não estão concentrados num núcleo, mas estão misturados com o hidrogénio de cima, a maioria dos quais se manifesta na forma de um líquido metálico.

Além disso, ambas as missões forneceram informações detalhadas sobre as partes externas de Júpiter e Saturno. A abundância de elementos mais pesados ​​nessas regiões ainda é incerta, mas as camadas externas desempenham um papel maior do que o esperado na formação dos campos magnéticos dos dois planetas.

Experiências que imitam as pressões e temperaturas dos planetas gasosos são necessários para ajudar os cientistas a entenderem os processos que estão a ocorrer.

Para Stevenson, que estuda os gigantes gasosos há 40 anos, os quebra-cabeças são as marcas de uma boa missão. “Uma missão bem sucedida é uma que nos surpreende, a ciência seria chata se simplesmente confirmava o que pensávamos anteriormente”, diz.

Os últimos resultados da Juno e da Cassini desafiaram muitas teorias actuais sobre como os planetas se formam e se comportam no Sistema Solar.

De acordo com Stevenson, “embora ainda haja quebra-cabeças para explicar”, algumas das ideias sobre como os planetas se formam, como criam campos magnéticos e como os ventos sopram já estão a ser esclarecidos.

A missão Cassini orbitou Saturno durante 13 anos antes da sua imersão final no interior do planeta em 2017, enquanto que Juno esteve em órbita durante dois anos e meio. Com o seu sensor de micro-ondas na sonda Juno, foi demonstrado que a atmosfera é uniformemente misturada, algo que as teorias convencionais não previam. “Qualquer explicação para isso tem que ser pouco ortodoxa”, referiu Stevenson.

Investigadores estão a explorar eventos climáticos que concentram quantidades significativas de gelo, líquidos e gás em diferentes partes da atmosfera como possíveis explicações, mas a questão está longe de estar fechada.

ZAP // Europa Press

Por ZAP
9 Março, 2019

 

1510: CIENTISTAS DETERMINAM FINALMENTE A DURAÇÃO DO DIA EM SATURNO

Imagem do hemisfério norte de Saturno obtida pela sonda Cassini em 2016, quando essa parte do planeta estava perto do solstício de verão. Um ano em Saturno são 29 anos terrestres; os dias têm apenas a duração de 10h:33m:38s, de acordo com uma nova análise de dados da Cassini.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Usando novos dados da sonda Cassini da NASA, os investigadores pensam ter resolvido um antigo mistério da ciência do Sistema Solar: a duração do dia em Saturno. É 10 horas, 33 minutos e 38 segundos.

O valor iludiu os cientistas planetários durante décadas, porque o gigante gasoso não tem superfície sólida com marcos para rastrear enquanto gira, e tem um campo magnético invulgar que esconde o período de rotação do planeta.

A resposta, descobriu-se, estava escondida nos anéis.

Durante as órbitas da Cassini em redor de Saturno, os instrumentos examinaram os anéis gelados e rochosos em detalhes sem precedentes. Christopher Mankovich, estudante de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, usou os dados para estudar padrões de ondas dentro dos anéis.

O seu trabalho determinou que os anéis respondem a vibrações dentro do próprio planeta, agindo de forma semelhante aos sismógrafos usados para medir o movimento provocado por sismos. O interior de Saturno vibra a frequências que causam variações no seu campo gravitacional. Os anéis, por sua vez, detectam esses movimentos no campo.

“As partículas nos anéis não podem deixar de sentir estas oscilações no campo gravitacional,” disse Mankovich. “Em locais específicos nos anéis, estas oscilações capturam partículas no momento certo nas suas órbitas para gradualmente acumular energia e essa energia é convertida como uma onda observável.”

A investigação de Mankovich, publicada no dia 17 de Janeiro na revista The Astrophysical Journal, descreve como ele desenvolveu modelos da estrutura interna de Saturno que combinam com as ondas dos anéis. Isso permitiu com que ele rastreasse os movimentos do interior do planeta – e, assim, a sua rotação.

A rotação de 10h:33m:38s que a análise rendeu é vários minutos mais rápida do que as estimativas anteriores de 1981, baseadas em sinais de rádio da sonda Voyager da NASA.

A análise dos dados da Voyager, que estimou o dia como tendo a duração de 10h:39m:33s, baseou-se na informação do campo magnético. A Cassini também usou dados do campo magnético, mas as estimativas anteriores variavam entre 10h:36m até 10h:48m.

Os cientistas geralmente dependem dos campos magnéticos para medir as rotações dos planetas. O eixo magnético de Júpiter, como o da Terra, não está alinhado com o seu eixo de rotação. Por isso, gira enquanto o planeta roda, permitindo aos cientistas medir um sinal periódico nas ondas de rádio para obter o período de rotação. No entanto, Saturno é diferente. O seu campo magnético único está quase perfeitamente alinhado com o seu eixo de rotação.

É por isso que a descoberta nos anéis foi a chave para determinar a duração do dia. Os cientistas estão entusiasmados com a melhor resposta até agora para uma questão tão central sobre o planeta.

“Os investigadores usaram ondas nos anéis para espiar o interior de Saturno e esta característica fundamental do planeta, há muito procurada, saltou à vista. E é um resultado realmente sólido,” disse Linda Spilker, cientista do projecto Cassini. “Os anéis tinham a resposta.”

A ideia de que os anéis de Saturno podiam ser usados para estudar a sismologia do planeta foi sugerida pela primeira em 1982, muito antes das observações necessárias serem possíveis.

O co-autor Mark Marley, agora do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, subsequentemente aprofundou a ideia para a sua tese de doutoramento em 1990. Além de mostrar como os cálculos podiam ser feitos, previu onde poderiam estar as assinaturas dos anéis de Saturno. Ele também observou que a missão Cassini, na altura nos estágios de planeamento, seria capaz de fazer as observações necessárias para testar a ideia.

“Duas décadas depois, nos anos finais da missão Cassini, os cientistas analisaram os dados e encontraram características dos anéis nas posições previstas por Mark,” disse o co-autor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e membro da equipa da Cassini. “Este trabalho visa aproveitar ao máximo estas observações.”

A missão da Cassini terminou em Setembro de 2017 quando, com pouco combustível, mergulhou deliberadamente na atmosfera de Saturno, para evitar a queda nas luas do planeta.

Astronomia On-line
22 de Janeiro de 2019

 

1455: Anéis tornam Saturno mais sombrio, azul e menos nublado no inverno

JPL / Space Science Institute / NASA
O planeta Saturno, visto pela sonda Cassini durante o equinócio

Em Saturno, a mudança das estações pode significar mudanças na nebulosidade – e cor – dos céus. Nos 13 anos em que a sonda Cassini orbitou Saturno, de 2004 a 2017, os cientistas notaram que a atmosfera no hemisfério norte do planeta passou de azul para dourado ou mesmo salmão.

De acordo com uma nova investigação, a alteração de cor surgiu de mudanças na quantidade de neblina accionada pela luz solar na atmosfera de Saturno.

“Penso que ficámos todos surpreendidos com o porquê da atmosfera ser azul,” disse o cientista planetário Scott Edgington, vice cientista do projecto da missão Cassini. Edington apresentou os novos achados numa palestra há duas semanas atrás na reunião de outono da União Geofísica Americana em Washington, D.C.

Os cientistas esforçam-se por descobrir todas as fontes de luz que brilham em Saturno e por entender como a luz interage quimicamente com a atmosfera do planeta. Responder a estas perguntas pode ajudar os cientistas a melhor entenderem as diferenças nas atmosferas dos gigantes gasosos do Sistema Solar, Júpiter e Saturno, e nos gigantes gelados Úrano e Neptuno.

Júpiter e Saturno têm neblinas que lhes dão uma cor dourada, enquanto Úrano e Neptuno têm atmosferas mais limpas como o céu azul da Terra num dia sem nuvens. Mas, tal como os investigadores viram nas imagens da Cassini, Saturno nem sempre estava coberto por névoa dourada. “É claro que ficámos a coçar as nossas cabeças,” comenta Edgington. “Por que não é nublado em todos lugares, tal como Júpiter?”

No caso de Saturno, a luz solar particularmente limitada no inverno parece deixar a atmosfera do planeta recuperar de ataques de nebulosidade. O motivo da protecção solar extra? Os enormes anéis do planeta.

O principal factor das estações de Saturno é a inclinação do planeta, tal como na Terra. A Terra está inclinada de tal modo que o hemisfério norte enfrenta o Sol mais directamente em Junho e o hemisfério sul em Dezembro. Em Dezembro, o hemisfério norte passa por longas noites de inverno enquanto o hemisfério sul goza de longos dias de verão.

O mesmo efeito acontece em Saturno, que tem uma inclinação ligeiramente superior à da Terra. Mas Saturno também tem um grande sistema de anéis que bloqueia a luz solar para o hemisfério inclinado para longe do Sol, tornando os Invernos ainda menos ensolarados no gigante de gás.

A alteração de exposição solar do planeta é responsável pelas mudanças sazonais na nebulosidade atmosférica, explicou Edgington.

A luz solar separa as moléculas do gás metano, elemento este que corresponde a uma fracção pequena, mas significativa da atmosfera de Saturno. O metano é quebrado para formar outras moléculas como etano e acetileno, que desencadeiam uma rede complexa de reacções químicas que eventualmente dão azo à neblina.

Quando um hemisfério de Saturno desfruta de um inverno sombreado, o processo de formação da neblina diminui. As partículas existentes de neblina aglomeram-se para formar grãos mais pesados e afundam-se ainda mais na atmosfera do planeta, fora de vista e sem novas porções de neblina para os substituir.

Graças a isso, os Verões saturnianos tendem a ter um céu nebuloso e dourado, enquanto os Invernos têm céus mais claros e azuis. “Parece que há uma ligação directa entre o que vemos e o que a química nos diz que deve acontecer,” realçou Edginton.

Os cientistas vão continuar a estudar os dados da atmosfera de Saturno recolhidos pela Cassini. Ainda precisam de incorporar os últimos anos de dados da Cassini neste projecto, salienta Edgington.

Um aspecto do projecto com que Edgington parecia especialmente entusiasmado era descobrir como a luz reflectida dos anéis de Saturno contribui para a exposição solar do planeta. Dado que os anéis de Saturno estendem-se muito além do corpo principal do planeta, a luz solar pode ser reflectida das partes mais distantes dos anéis e incidir sobre o lado escuro do planeta. “Até o lado escuro do planeta não é, na realidade, assim tão escuro,” disse Edgington.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
7 Janeiro, 2019

 

1385: Cientistas encontram a água mais estranha de todo o Sistema Solar

ESA
Um dos satélites de Saturno, Febe

Febe, um dos satélites de Saturno, tem a água mais incomum do Sistema Solar, apontou um novo estudo levado a cabo por uma equipa de cientistas do Instituto de Ciência Planetária de Tucson, no estado norte-americano do Arizona.

Para a investigação, publicada no fim de Novembro na revista Icarus, os cientistas analisaram os isótopos de deutério (D/H) dos anéis e dos satélites de Saturno. Segundo conclui o estudo, todos os anéis e satélites analisados têm uma água surpreendentemente semelhante à composição isotópica da Terra, à excepção do satélite Febe.

Tal como nota a Phys.org, a água do satélite Febe é a mais estranha quando comparada aos demais satélites e planetas do Sistema Solar. A sua composição isotópica mostrou que as suas reversas de água têm oito vezes mais deutério do que os outros satélites de Saturno. Por este motivo, concluíram os cientistas, Febe foi formada num lugar distante e frio bem longe do nosso sistema.

“A proporção  D/H de Febe é o valor máximo medido já encontrado no Sistema Solar, o que significa que tem a sua origem no sistema solar frio e exterior, muito para além Saturno”, explicou Roger N. Clark, autor da investigação.

Ainda no âmbito desta pesquisa, os cientistas mediram também a relação entre o carbono 13 e o carbono 12 (13C/12C). Uma outra lua de Saturno, a Jápeto, revelou ter uma proporção de carbono semelhante à terrestre, enquanto a de Febe é cinco vez maior.

Estes dados, apontam os cientistas, sugerem que o satélite se formou nas extremidades mais frias do Sistema Solar, para lá de Saturno, sendo, posteriormente, “capturado” por uma órbita do segundo maior planeta do Sistema Solar.

As medições foram feitas remotamente a partir da sonda da NASA Cassini usando o espectrómetro de mapeamento visual e infravermelho (VIMS). Cassini, que passou 13 anos a estudar Saturno de perto, mergulhou no passado Setembro na última etapa da sua missão, fornecendo preciosos dados finais que sustentaram esta pesquisa.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2018

 

1122: Chovem partículas minúsculas do anel mais interno de Saturno

NASA / /JPL-Caltech
A sonda Cassini da NASA

Durante as suas últimas órbitas em 2017, a sonda Cassini mergulhou entre os anéis de Saturno e a sua atmosfera, sendo banhada por uma chuva de partículas minúsculas a que os astrónomos chamaram de chuva ring rain.

A sonda internacional da NASA, que explorou Saturno e as suas luas entre 2004 e 2017, terminou os seus trabalhos no ano passado, mas as suas descobertas continuam a fascinar-nos. Agora, e pouco depois de os cientistas terem perdido contacto com Cassini, são publicados novas pesquisas sobre as órbitas finais da sonda.

De acordo com uma nova investigação, publicada na semana passada na revista Science, um equipa de cientistas recolheu com sucesso material microscópico que flui entre Saturno e o seu anel mais interno – conhecido como anel D.

“As nossas medições mostram exactamente quais são estes materiais, como é que estes são distribuídos e quanta poeira está a entrar em Saturno”, disse Hsu, autor principal do estudo e pesquisador associado do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP).

Durante décadas, os astrónomos suspeitaram que os anéis de Saturno atingiram o planeta com grãos de gelo. Agora, e com as observações de Cassini divulgadas recentemente, surgem as primeiras visões detalhadas sobre estas chuvas celestes.

A investigação aponta que a chuva dos anéis está altamente contaminada com matéria orgânica e outras moléculas, atingindo Saturno com milhares de quilogramas por segundo. compreender a quantidade e a composição destas chuvas pode ajudar a esclarecer a origem e a evolução dos anéis de Saturno, nota a Science News.

A água representa apenas 25% do material que “chove” dos anéis de Saturno para a atmosfera. De acordo com a investigação, o material restante é composto por metano, dióxido de carbono, nitrogénio, amoníaco, dióxido de carbono e nano-partículas orgânicas.

A diversidade da composição química da chuva de anéis foi “uma grande surpresa”, uma vez que observações remotas mostram que o sistema de anéis de Saturno é quase inteiramente constituído por gelo, explicou Lisa Spilker, investigadora do Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA, que não participou no estudo.

Os cientistas ainda não conseguem explicar com certeza por que motivo a chuva de anéis é tão desprovida de água. Mas uma coisa é certa: chove em Saturno. A cada segundo, os anéis de Saturno fazem “chover” milhares de quilogramas de de água gelada, bem como moléculas orgânicas e outras partículas minúsculas.

Golpe de engenharia e navegação

A descoberta agora divulgada é fruto da grand finale da missão, na qual Cassini realizou um conjunto de manobras arriscadas nos anéis do planeta. Segundo os cientistas, citados pela Physics.org, a recolha destas poeiras sob estas condições revelou-se um golpe de engenharia e navegação, que a equipa já aspirava desde 2010.

“Esta é a primeira vez que partículas dos anéis de Saturno são analisadas com instrumentos construídos pelo Homem”, disse Sascha Kempf, co-autora do estudo e investigadora associada do LASP. “Se há alguns anos nos tivessem perguntado se isto era possível, nos teríamos respondido ‘de forma alguma’”, reiterou a cientista.

A incrível Cassini foi lançada em 1997, tendo chegado ao sexto planeta do Sistema Solar em 2004. A sonda, fruto de um projecto conjunto da NASA, ESA e da ASI, tinha como principal objectivo estudar Saturno e os seus satélites naturais.

ZAP //

Por ZAP
10 Outubro, 2018

 

1120: A CIÊNCIA INOVADORA DAS ÓRBITAS ULTRA-PRÓXIMAS DE SATURNO PELA CASSINI

Ilustração: sonda Cassini da NASA em órbita de Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Novas investigações emergentes das órbitas finais da sonda Cassini da NASA representam um grande avanço na compreensão do sistema de Saturno – especialmente a região misteriosa e nunca antes explorada entre o planeta e os seus anéis. Algumas ideias preconcebidas estão a mostrar-se erradas, enquanto estão sendo levantadas novas questões.

Seis equipas de investigadores publicaram os seus resultados na edição de 5 de Outubro da revista Science, com base nas descobertas do Grande Final da Cassini. Foi quando, à medida que a sonda ficava sem combustível, a equipa da missão conduziu a Cassini espectacularmente perto de Saturno em 22 órbitas antes de deliberadamente a vaporizar num mergulho final na atmosfera no mês de Setembro de 2017.

Sabendo que os dias da Cassini estavam contados, a equipa da missão procurava ouro científico. A espaço-nave voou onde nunca foi projectada para voar. Pela primeira vez, estudou o ambiente magnetizado de Saturno, voou através de partículas rochosas e geladas dos anéis e cheirou a atmosfera na divisão de 2000 km entre os anéis e o topo das nuvens. Não só a trajectória de voo levou a nave aos limites, como a novas descobertas que ilustram quão poderosos e ágeis eram os instrumentos.

Estão por vir muitos outros resultados científicos do Grande Final, mas aqui estão alguns dos destaques da semana passada:

  • Compostos orgânicos complexos embebidos em nanogrãos de água “chovem” dos anéis de Saturno para a sua atmosfera superior. Os cientistas viram água e silicatos, mas ficaram surpresos ao ver também metano, amónia, monóxido de carbono, azoto e dióxido de carbono. A composição do material orgânico é diferente daquele encontrado na lua Encélado – e também diferente do da lua Titã, o que significa que há pelo menos três reservatórios distintos de moléculas orgânicas no sistema de Saturno.
  • Pela primeira vez, a Cassini viu de perto como os anéis interagem com o planeta e observou partículas e gases no anel interno caindo directamente na atmosfera. Algumas partículas assumem cargas eléctricas e espiralam ao longo das linhas do campo magnético, caindo em Saturno a latitudes mais altas – um fenómeno conhecido como “chuva do anel”. Mas os cientistas ficaram surpresos ao ver que outras são arrastadas rapidamente para Saturno no equador. E tudo cai do anel a uma maior velocidade do que se pensava – até 10.000 kg de material por segundo.
  • Os cientistas ficaram surpresos ao ver o aspecto do material na divisão entre os anéis e a atmosfera de Saturno. Sabiam que as partículas dos anéis variam entre grandes e pequenas. Mas a amostragem na divisão exibiu partículas principalmente minúsculas, de tamanho nanométrico, como fumaça, sugerindo que algum processo ainda desconhecido “mói” as partículas.
  • Saturno e os seus anéis estão ainda mais ligados do que os cientistas pensavam. A Cassini revelou um sistema de corrente eléctrica, anteriormente desconhecido, que liga os anéis ao topo da atmosfera de Saturno.
  • Os cientistas descobriram uma nova cintura de radiação em torno de Saturno, perto do planeta e composta por partículas energéticas. Descobriram que, embora a cintura intersete o anel mais interior, este é tão ténue que não impede a formação da cintura.
  • Ao contrário de qualquer outro planeta com um campo magnético no nosso Sistema Solar, o campo magnético de Saturno está quase completamente alinhado com o seu eixo de rotação. Os novos dados mostram um campo magnético com uma inclinação inferior a 0,0095 graus (o campo magnético da Terra está inclinado 11 graus em relação ao seu eixo de rotação). De acordo com tudo o que os cientistas sabem sobre a formação dos campos magnéticos planetários, Saturno não deveria ter um. É um mistério que os físicos estão a tentar resolver.
  • A Cassini voou por cima dos pólos magnéticos de Saturno, amostrando directamente as regiões onde as emissões de rádio são geradas. As descobertas mais do que duplicaram o número de medições directas de fontes de rádio do planeta, um dos poucos locais não-terrestres onde os cientistas foram capazes de estudar um mecanismo de geração de rádio que se pensar operar por todo o Universo.
  • Para a missão Cassini, a ciência resultante das órbitas do Grande Final mais do que justificam o risco calculado de mergulhar na divisão – raspando a atmosfera superior e contornando a orla dos anéis interiores, comenta a cientista Linda Spilker, do projecto Cassini.

“Quase tudo o que acontece naquela região acabou sendo uma surpresa,” explica Spilker. “Essa foi a importância de ir até lá, de explorar um lugar onde nunca fomos antes. E a expedição realmente valeu a pena – os dados são tremendamente excitantes.”

A análise dos dados dos instrumentos da sonda Cassini vai continuar durante anos, ajudando a pintar uma imagem mais clara de Saturno.

“Permanecem muitos mistérios, enquanto montamos as peças do puzzle,” realça Spilker. “Os resultados das órbitas finais da Cassini mostraram ser mais interessantes do que podíamos imaginar.”

Astronomia On-line
9 de Outubro de 2018

 

1101: Surpresa. Atmosfera de Saturno é alimentada pelos seus anéis

Primeiros estudos sobre as derradeiras observações da sonda Cassini, feitas há um ano, antes de ela se despenhar na atmosfera do planeta, mostram um mundo ainda cheio de mistérios. Resultados são publicados na Science

Saturno vista pela Cassini

Foto NASA/JPL-Caltech

Um ano depois do mergulho da Cassini na densa atmosfera de Saturno, surgem agora os primeiros estudos com base nas últimas observações que a sonda fez e enviou para Terra durante os momentos finais da sua missão – e da sua existência. E há novidades para contar. Entre elas, a da estreita, e até agora insuspeita, interacção entre o anel D, o mais próximo da superfície do planeta (os anéis de Saturno não são um contínuo, mas uma sucessão deles), e a sua atmosfera.

No estudo do último sopro da Cassini, os cientistas constataram que as partículas e elementos químicos presentes no anel D, como o metano, o dióxido de carbono ou o azoto estão constantemente “a cair” do anel para alimentar a atmosfera saturniana. Além disso, o anel D, justamente, contém um volume surpreendente de elementos orgânicos que também fazem aquele percurso anel-atmosfera.

A presença de tantos elementos orgânicos no anel interno de Saturno terá a ver com a passagem recente de um cometa, por ali, estimam os cientistas. Como é sabido, os núcleos destes astros viajantes são ricos em moléculas orgânicas, que são essenciais à existência da vida, tal como a conhecemos na Terra – existe até uma teoria de a vida é transportada através do espaço pelos cometas e que, por isso, deverá existir em muitos outros mundos, para além do nosso. As observações da Cassini mostraram, aliás, que a lua Encélado, de Saturno, é um dos mundos dos sistema solar onde existem essas moléculas necessárias à vida.

Com estes novos dados, Saturno revela-se um mundo ainda mais complexo e fascinante,

“O que percebemos é que há uma verdadeira cascata de elementos a cair do anel”, afirma Hunter Waite, que liderou o grupo que fez esse estudo sobre a relação entre o anel D e a atmosfera de Saturno, um dos seis que hoje publicado na revista Science e que, em conjunto, avaliam os últimos dados enviados pela Cassini, a 15 de Setembro do ano passado, pouco antes de se desintegrar na atmosfera do planeta.

Os anéis são maioritariamente feitos de pedaços de gelo e de poeiras, além daqueles elementos químicos. Na atmosfera, entre os mais abundantes, estão o hidrogénio, a água ou ainda o butano e o propano. “O tipo de elementos que usaríamos para fazer um grelhado no quintal”, graceja o astrónomo Kelly Miller, co-autor do estudo.

Um campo magnético diferente

Além dos estudo da atmosfera e dos anéis, que foram observados pela Cassini com uma proximidade inédita, a sonda registou ainda dados sobre o campo magnético do planeta e captou imagens das suas auroras boreais. E também aqui há novidades, já que os dados deixam antever ali um processo de geração do campo magnético que parece muito distinto do que acontece na Terra.

As observações sugerem que o campo magnético de Saturno é produzido por um complexo sistema de camadas no interior do planeta, com uma cintura de radiação adicional localizada no interior dos seus inconfundíveis anéis.

“Observamos a assinatura avassaladora de campos magnéticos em Saturno relacionados com os anéis, ou com padrões de vento na sua atmosfera”, descreve Gregory Hunt, físico do Imperial College de Londres, co-autor do estudo.

Sobre o muito que ainda não se sabe, e sobre os novos mistérios que estes dados fazer emergir, os cientistas não estão preocupados. “A missão da Cassini terminou há um ano, mas vamos continuar a olhar para os seus dados, que vão proporcionar-nos novas descobertas nos próximos anos”, garante Gregory Hunt.

Diário de Notícias
Filomena Naves
04 Outubro 2018 — 19:00