A culpa é da chuva (dos anéis de Saturno)

Um novo estudo acompanhou a "chuva" de partículas de água carregada na atmosfera de Saturno e descobriu que existem em maior quantidade e que caem em áreas maiores do planeta do que se pensava anteriormente. O estudo, cujas observações foram financiadas pela NASA e cujas análises foram lideradas pela Universidade de Leicester, na Inglaterra, revela que a chuva influencia a estrutura da composição e temperatura de partes da atmosfera superior de Saturno. O trabalho aparece na edição desta semana da revista Nature. "Saturno é o primeiro planeta a mostrar uma significativa interação entre a sua atmosfera e o sistema de anéis," afirma James O'Donoghue, autor principal do artigo e pesquisador pós-graduado em Leicester. "O principal efeito da chuva dos anéis é que age para 'saciar' a ionosfera de Saturno. Por outras palavras, esta chuva reduz severamente a densidade de elétrons nas regiões onde cai." O'Donogue explica que o efeito dos anéis nas densidades dos elétrons é importante porque explica o porquê de, por muitas décadas, as observações mostrarem que as densidades são extraordinariamente baixas em certas latitudes de Saturno. O estudo também ajuda os cientistas a melhor compreender a origem e evolução do sistema de anéis de Saturno e as mudanças na atmosfera do planeta. "Acontece que um dos principais motores do ambiente ionosférico e do clima de Saturno em vastas extensões do planeta são partículas dos anéis localizadas a uma altitude de 60.000 km," afirma Kevin Baines, co-autor do artigo, do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia. "As partículas dos anéis tanto afetam as espécies de partículas que estão nesta parte da atmosfera, como onde é quente ou frio." No início da década de 1980, as imagens das sondas Voyager da NASA mostraram 2-3 faixas escuras em Saturno, e os cientistas teorizaram que água podia estar a chover destas bandas para os anéis. Estas bandas não foram vistas novamente até que a equipe científica do estudo observou o planeta em comprimentos de onda perto do infravermelho com o Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Hawaii, em Abril de 2011. O efeito foi difícil de discernir porque envolve a busca de uma emissão sutil de partes brilhantes de Saturno. É necessário um instrumento semelhante ao acoplado no Keck, que pode dividir uma grande variedade de comprimentos de onda. O efeito de chuva dos anéis ocorre na ionosfera de Saturno, onde as partículas carregadas são produzidas quando a atmosfera de outro modo neutra é exposta a um fluxo de partículas energéticas ou à radiação solar. Quando os cientistas seguiram o padrão de emissões de um íon particular de hidrogênio com três prótons (hidrogênio triatômico), esperavam ver um brilho infravermelho uniforme à escala planetária. O que observaram em vez disso foi uma série de faixas claras e escuras - com áreas de emissão reduzida correspondentes a porções densas em água nos anéis de Saturno e a áreas de alta emissão correspondente a falhas nos anéis. Os cientistas suspeitaram que as partículas de água carregada dos anéis do planeta estavam sendo atraídas para o planeta ao longo de linhas do campo magnético de Saturno e neutralizavam os brilhantes íons de hidrogênio triatômico. Isto deixa grandes "sombras" no que seria de outro modo um brilho infravermelho global. Estas sombras cobrem entre 30 a 43 por cento da atmosfera superior do planeta, desde uma latitude de 25 até 55 graus. Esta é uma área significativamente maior do que a sugerida pelas imagens das missões Voyager da NASA. Tanto a Terra como Júpiter têm uma região equatorial que brilha muito uniformemente. Os cientistas esperavam este padrão também em Saturno, mas ao invés viram diferenças dramáticas em diferentes latitudes. "Enquanto Júpiter brilha uniformemente nas suas regiões equatoriais, Saturno tem faixas escuras onde a água chove, escurecendo a ionosfera," afirma Tom Stallard, co-autor do artigo, também da Universidade de Leicester. "Estamos agora também a tentar investigar estas características com um instrumento a bordo da sonda Cassini da NASA. Se formos bem-sucedidos, a Cassini pode permitir-nos ver, com mais detalhes, que a água remove partículas ionizadas, bem como alterações na altitude ou efeitos que surgem consoante a hora do dia saturniano."

Fonte: Astronomia On-line