3834: Titã afasta-se de Saturno mais depressa do que se pensava

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Maior do que o planeta Mercúrio, a lua Titã é aqui vista enquanto orbita Saturno. Por baixo de Titã encontram-se as sombras dos anéis de Saturno. Esta composição a cores naturais foi criada combinando seis imagens obtidas pela sonda Cassini da NASA no dia 6 de maio de 2012.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI

Assim como a nossa própria Lua afasta-se da Terra um pouco mais a cada ano, outras luas também o fazem com os seus planetas hospedeiros. À medida que uma lua orbita, a sua gravidade puxa o planeta, provocando uma protuberância temporária no planeta à medida que passa.

Com o tempo, a energia criada pelo abaulamento e diminuição é transferida do planeta para a lua, empurrando-a para cada vez mais longe. A nossa Lua afasta-se da Terra cerca de 3,8 centímetros por ano.

Os cientistas pensavam que sabiam a velocidade com que a lua gigante Titã se afastava de Saturno, mas recentemente fizeram uma descoberta surpreendente: usando dados da sonda Cassini da NASA, descobriram que Titã afasta-se cem vezes mais depressa – 11 centímetros por ano.

Os resultados podem ajudar a resolver uma questão antiga. Embora os cientistas saibam que Saturno se formou há 4,6 mil milhões de anos, nos primeiros dias do Sistema Solar, há mais incerteza sobre quando os anéis do planeta e o seu sistema de mais de 80 luas se formaram. Titã está actualmente a 1,2 milhões de quilómetros de Saturno. O ritmo revisto da sua deriva sugere que a lua começou muito mais perto de Saturno, o que significaria que todo o sistema se expandiu mais depressa do que se pensava anteriormente.

“Este resultado traz com ele uma nova e importante peça do quebra-cabeças que é a altamente debatida idade do sistema de Saturno e da formação das suas luas,” disse Valery Lainey, autor principal do trabalho publicado dia 8 de Junho na revista Nature Astronomy. Ele levou a cabo a sua investigação como cientista no JPL da NASA, no sul da Califórnia, antes de ingressar no Observatório de Paris da Universidade de Ciências e Letras de Paris.

Compreendendo a migração da lua

As descobertas sobre o ritmo de afastamento de Titã também são importantes para a confirmação de uma nova teoria que explica e prevê como os planetas afectam as órbitas das suas luas.

Ao longo dos últimos 50 anos, os cientistas têm aplicado as mesmas fórmulas para estimar a rapidez com que uma luz se afasta do seu planeta, um ritmo que também pode ser usado para determinar a idade da lua. Estas fórmulas e as teorias clássicas nas quais se baseiam foram aplicadas a luas grandes e pequenas por todo o Sistema Solar. As teorias assumiam que em sistemas como o de Saturno, com dúzias de luas, as luas mais exteriores, como Titã, migravam para fora mais lentamente do que luas mais próximas porque estão mais afastadas da gravidade do planeta hospedeiro.

Há quatro anos, o astrofísico teórico Jim Fuller, agora no Caltech, publicou uma investigação que derrubou essas teorias. A teoria de Fuller previa que as luas exteriores podem migrar para fora a um ritmo idêntico ao das luas interiores porque ficam presas num tipo diferente de padrão orbital que se liga à oscilação específica de um planeta e as lança para fora.

“As novas medições implicam que este tipo de interacção planeta-lua pode ser mais proeminente do que as expectativa anteriores e podem ser aplicadas a muitos sistemas, como outros sistemas planetários com luas, exoplanetas – aqueles para lá do Sistema Solar – e até sistemas estelares binários, onde as estrelas se orbitam uma à outra,” disse Fuller, co-autor do novo artigo.

Para alcançar os seus resultados, os autores mapearam estrelas no plano de fundo de imagens da Cassini e rastrearam a posição de Titã. Para confirmar os seus achados, compararam-nos com um conjunto de dados independente: dados de ciência rádio obtidos pela Cassini. Durante dez voos rasantes entre 2006 e 2016, o orbitador enviou ondas de rádio para a Terra. Os cientistas estudaram como a frequência do sinal foi alterada pelas suas interacções com o ambiente em seu redor a fim de estimar a evolução da órbita de Titã.

“Usando dois conjuntos de dados completamente diferentes, obtivemos resultados que estão totalmente de acordo e também de acordo com a teoria de Jim Fuller,” que previa uma migração muito mais rápida de Titã,” disse o co-autor Paolo Tortora, da Universidade de Bolonha, na Itália. Tortora é um membro da equipa de Ciência Rádio da Cassini e trabalhou na investigação com o apoio da Agência Espacial Italiana.

A Cassini foi uma sonda que observou Saturno durante mais de 13 anos de esgotar o seu combustível. A missão mergulhou na atmosfera do planeta em Setembro de 2017, em parte para proteger a lua Encélado, que a Cassini descobriu poder albergar condições adequadas para a vida.

Astronomia On-line
12 de Junho de 2020

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3830: Titã está a afastar-se de Saturno 100 vezes mais depressa do que o esperado

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/SATURNO

NASA
Titã é o maior satélite natural de Saturno e o segundo maior de todo o Sistema Solar

Cientistas descobriram que Titã está a afastar-se de Saturno mais rapidamente do que o esperado: cerca de 100 vezes mais depressa.

De acordo com o site Science Alert, isto sugere que Titã se formou muito mais perto do planeta durante o nascimento do Sistema Solar, há 4,5 mil milhões de anos, e que, nos anos seguintes, migrou para uma distância de cerca de 1,2 milhões de quilómetros.

As teorias padrão indicam que o satélite natural deveria afastar-se de Saturno a uma taxa de apenas 0,1 centímetros por ano. Em vez disso, duas técnicas independentes mostraram que está a afastar-se do planeta a uma taxa de 11 centímetros por ano – quase três vezes a taxa de migração externa da nossa Lua.

As técnicas apoiam-se fortemente nos dados obtidos através da missão Cassini. A primeira é a astrometria, que mede a posição de Titã em relação às estrelas de fundo. A missão espacial fez medições disso, que foram adicionadas a observações históricas de 1886, para calcular a mudança de posição de Titã em relação a Saturno ao longo do tempo.

A segunda técnica foi a radiometria. A Cassini teve 10 encontros próximos com Titã entre 2006 e 2016, monitorizados pela Rede de Espaço Profundo (DSN), que forneceu medições precisas das mudanças na velocidade desta devido à gravidade de Titã.

“Ao utilizar dois conjuntos de dados completamente independentes – astrométrico e radiométrico – e dois métodos diferentes de análise, obtivemos resultados que estão em total concordância”, afirma Valéry Lainey, astrónomo do Observatório de Paris e um dos autores do estudo publicado, esta segunda-feira, na revista científica Nature Astronomy.

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Por ZAP
12 Junho, 2020

 

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