Cassini observa hordas de pequenos objectos criando trilhos no anel F de Saturno

Imagens obtidas pelas sonda Cassini permitiram aos cientistas identificar uma nova população de pequenos objectos arrastando periodicamente trilhos brilhantes de partículas do anel F de Saturno. Denominadas mini-jactos pelos investigadores, estas curiosas estruturas providenciam uma nova compreensão dos intrincados movimentos do anel F.

Imagens obtidas pela sonda Cassini entre 2005 e 2008, mostrando trilhos de partículas arrastados da estrutura do anel F por pequenos objectos com 1 km de diâmetro. O maior dos trilhos representados nestas imagens tem cerca de 207 km de comprimento. Os cientistas identificaram mais de 500 estruturas semelhantes em mais de 20 mil imagens obtidas pela Cassini entre 2004 e 2011.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Descoberto em 1979 pela equipa de imagem da missão Pioneer 11, o anel F é uma das estruturas mais dinâmicas de todo o sistema saturniano. Com apenas algumas centenas de quilómetros de largura, a integridade do anel F é assegurada pelas duas pequenas luas pastoras Prometeu e Pandora.
Imagens obtidas pela sonda Cassini têm desvendado uma curiosa relação entre o anel F e a sua lua pastora mais interior, a lua Prometeu. A cada apoapse, Prometeu aproxima-se o suficiente do anel para interagir fortemente com a sua estrutura e remover parte do seu material, criando torções, entalhes e pequenos aglomerados de partículas a cada passagem. Até agora, os cientistas desconheciam o destino destes frágeis aglomerados após a sua formação. Muitos são certamente destruídos por colisões e pela força de maré gerada por Saturno e pelas outras luas à medida que evoluem nas suas respectivas órbitas, mas agora os cientistas têm as evidências necessárias para concluir que alguns dos mais pequenos sobrevivem tempo suficiente para colidirem eles próprios com o anel.

Interacções gravitacionais entre Prometeu e material do anel F. Imagem obtida pela sonda Cassini a 06 de Agosto de 2008.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

As colisões destes pequenos objectos com o anel F realizam-se a baixa velocidade, cerca de 2 m.s^-1, ainda assim o suficiente para arrastar trilhos brilhantes de partículas, tipicamente, com comprimentos de 40 a 180 km. Um destes trilhos foi identificado por Carl Murray, um dos membros da equipa de imagem da Cassini, em imagens obtidas a Janeiro de 2009. Murray conseguiu traçar o movimento do pequeno trilho ao longo de 8 horas até à sua origem – a colisão de um pequeno objecto formado no anel F. Uma análise ao catálogo de imagens da Cassini permitiu concluir que este era um fenómeno relativamente frequente.
Alguns dos objectos viajam em grupos que criam trilhos com a forma de arpão ou com outras formas mais exóticas. É esta variedade de trilhos que acaba por determinar a estrutura intrincada observada no anel F.

Estas imagens revelam as constantes mudanças no aspecto do anel F registadas pela sonda Cassini ao longo de pouco mais de um ano. As distâncias ao centro do anel foram exageradas num factor de 140 para tornar mais notórias as intrincadas ondulações e outras estruturas radiais do anel.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Este trabalho será apresentado amanhã na Assembleia Geral de 2012 da União Europeia de Geociências, a decorrer esta semana em Viena, na Áustria.