Uma nova pesquisa da NASA confirma que Saturno está perdendo seus anéis icônicos na taxa máxima estimada a partir das observações das Voyager 1 e 2 feitas décadas atrás. Os anéis estão sendo puxados para dentro de Saturno pela gravidade como uma chuva empoeirada de partículas de gelo sob a influência do campo magnético de Saturno.

"Estimamos que esta 'chuva anelar' drena uma quantidade de produtos de água que poderia encher uma piscina olímpica dos anéis de Saturno em meia hora, "disse James O'Donoghue do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Só com isso, todo o sistema de anéis desaparecerá em 300 milhões de anos, mas acrescente a isso a sonda Cassini mediu o material do anel detectado caindo no equador de Saturno, e os anéis têm menos de 100 milhões de anos de vida. Isso é relativamente curto, em comparação com a idade de Saturno de mais de 4 bilhões de anos. "O'Donoghue é o principal autor de um estudo sobre o aparecimento da chuva do anel de Saturno em Icaro 17 de dezembro.

Os cientistas há muito se perguntam se Saturno foi formado com os anéis ou se o planeta os adquiriu mais tarde. A nova pesquisa favorece o último cenário, indicando que é improvável que tenham mais de 100 milhões de anos, já que levaria muito tempo para o anel C se tornar o que é hoje, supondo que já foi tão denso quanto o anel B. "Temos sorte de poder ver o sistema de anéis de Saturno, que parece estar no meio de sua vida útil. Contudo, se os anéis são temporários, talvez tenhamos perdido a oportunidade de ver sistemas de anéis gigantes de Júpiter, Urano e Netuno, que têm apenas cachos finos hoje! ”O'Donoghue acrescentou.

Várias teorias foram propostas para a origem do anel. Se o planeta os pegou mais tarde na vida, os anéis podem ter se formado quando pequenos, luas geladas em órbita ao redor de Saturno colidiram, talvez porque suas órbitas foram perturbadas por um puxão gravitacional de um asteróide ou cometa que passava.

Os primeiros indícios de que a chuva anular existia vieram das observações da Voyager de fenômenos aparentemente não relacionados:variações peculiares na alta atmosfera eletricamente carregada de Saturno (ionosfera), variações de densidade nos anéis de Saturno, e um trio de faixas escuras estreitas circundando o planeta nas latitudes médias ao norte. Essas faixas escuras apareceram em imagens da nebulosa atmosfera superior de Saturno (estratosfera) feitas pela missão Voyager 2 da NASA em 1981.

Em 1986, Jack Connerney da NASA Goddard publicou um artigo em Cartas de pesquisa geofísica que ligava essas estreitas faixas escuras à forma do enorme campo magnético de Saturno, propondo que partículas de gelo eletricamente carregadas dos anéis de Saturno estavam fluindo por linhas de campo magnético invisíveis, despejando água na alta atmosfera de Saturno, onde essas linhas emergiram do planeta. O influxo de água dos anéis, aparecendo em latitudes específicas, lavou a névoa estratosférica, fazendo com que pareça escuro na luz refletida, produzindo as estreitas faixas escuras capturadas nas imagens da Voyager.

Os anéis de Saturno são principalmente pedaços de gelo de água que variam em tamanho de grãos microscópicos de poeira a pedras com vários metros de diâmetro. As partículas do anel são capturadas em um ato de equilíbrio entre a atração da gravidade de Saturno, que quer atraí-los de volta para o planeta, e sua velocidade orbital, que quer arremessá-los para o espaço. Partículas minúsculas podem ser eletricamente carregadas pela luz ultravioleta do Sol ou por nuvens de plasma que emanam do bombardeio de micrometeoróides dos anéis. Quando isso acontece, as partículas podem sentir a atração do campo magnético de Saturno, que se curva para dentro em direção ao planeta nos anéis de Saturno. Em algumas partes dos anéis, uma vez carregada, o equilíbrio de forças nessas minúsculas partículas muda dramaticamente, e a gravidade de Saturno os puxa ao longo das linhas do campo magnético para a atmosfera superior.

Uma vez lá, as partículas do anel de gelo evaporam e a água pode reagir quimicamente com a ionosfera de Saturno. Um resultado dessas reações é um aumento na vida útil de partículas eletricamente carregadas, chamadas de íons H3 +, que são formados por três prótons e dois elétrons. Quando energizado pela luz solar, os íons H3 + brilham na luz infravermelha, que foi observado pela equipe de O'Donoghue usando instrumentos especiais acoplados ao telescópio Keck em Mauna Kea, Havaí.

Suas observações revelaram bandas brilhantes nos hemisférios norte e sul de Saturno, onde as linhas do campo magnético que cruzam o plano dos anéis entram no planeta. Eles analisaram a luz para determinar a quantidade de chuva do anel e seus efeitos na ionosfera de Saturno. Eles descobriram que a quantidade de chuva combina muito bem com os valores incrivelmente altos derivados mais de três décadas antes por Connerney e colegas, com uma região no sul recebendo a maior parte.

A equipe também descobriu uma faixa brilhante em uma latitude mais alta no hemisfério sul. É aqui que o campo magnético de Saturno intercepta a órbita de Enceladus, uma lua geologicamente ativa que está lançando gêiseres de gelo de água para o espaço, indicando que algumas dessas partículas também estão chovendo em Saturno. "Isso não foi uma surpresa completa, "disse Connerney." Nós identificamos Enceladus e o E-ring como uma fonte abundante de água também, com base em outra estreita faixa escura na velha imagem da Voyager. "Os gêiseres, observado pela primeira vez por instrumentos da Cassini em 2005, pensa-se que vêm de um oceano de água líquida sob a superfície congelada da lua minúscula. Sua atividade geológica e as águas oceânicas fazem de Enceladus um dos lugares mais promissores para a busca de vida extraterrestre.

A equipe gostaria de ver como a chuva anelar muda com as estações em Saturno. À medida que o planeta progride em sua órbita de 29,4 anos, os anéis são expostos ao Sol em vários graus. Já que a luz ultravioleta do Sol carrega os grãos de gelo e os faz responder ao campo magnético de Saturno, a variação da exposição à luz solar deve alterar a quantidade de chuva anelar.