As luas internas de Saturno se parecem com raviólis e batatas e agora sabemos por quê

Por , em 23.05.2018

A lua Atlas teria conquistado sua forma achatada de ravióli a partir da colisão de dois corpos de tamanho similar

De acordo com uma nova pesquisa da Universidade de Berna, na Suíça, as estranhas formas das luas internas de Saturno, que se assemelham a raviólis e batatas, podem ser explicadas por fusões de minúsculas luas.

Com implicações maiores, a descoberta pode ajudar a explicar como as luas em geral se formam.

Hipótese global de formação de luas saturnianas

A sonda Cassini, que estudou Saturno de perto por 13 anos, revelou que as pequenas luas próximas ao planeta tinham formas estranhas e irregulares, ao contrário da forma esférica da nossa lua.

Alguns exemplos desses bizarros formatos são a forma de “ravióli” de Pan e Atlas, ou a forma de “batata” de Prometeu.

Pesquisas anteriores haviam proposto maneiras pelas quais cada uma dessas luas teria se formado. O diferencial do novo estudo é sugerir uma explicação que engloba toda a gama dessas formas incomuns.

Liderada pelo dinamizador Adrien Leleu, da Universidade de Berna, a equipe do estudo realizou simulações computacionais da evolução das luas, levando em conta os poderosos efeitos da força gravitacional de Saturno.

Cenário piramidal

A massa de Saturno é 95 vezes maior que a da Terra, e as luas internas do planeta o orbitam a uma distância de menos da metade daquela entre o nosso planeta e sua lua.

Como tal, as luas internas de Saturno experimentam enormes forças de maré. Além disso, a poderosa atração gravitacional do planeta torna improvável que elas tenham se formado por acreção gradual de material em torno de um núcleo, que é o cenário “padrão” para a formação de corpos celestes.

Em vez disso, os pesquisadores descobriram que as luas internas de Saturno provavelmente se formaram através de uma série de colisões entre minúsculas luas, conhecidas como “cenário piramidal” de formação de corpos celestes.

Se esse for mesmo o caso, a descoberta tem importantes consequências, porque pesquisas anteriores mostraram que o cenário piramidal poderia estar na origem da maioria das luas do sistema solar.

Tipo de colisão, tipo de lua

As simulações revelaram que colisões quase frontais levavam a objetos achatados na linha equatorial, semelhantes a raviólis, como Pan e Atlas. Fusões envolvendo ângulos de impacto ligeiramente mais oblíquos resultavam em formas alongadas, como Prometeu.

Comparação das imagens feitas pela sonda Cassini (topo) com as luas criadas através de colisões simuladas.

Um dos autores do estudo, Martin Jutzi, também da Universidade de Berna, havia descoberto anteriormente que as colisões entre cometas poderiam levar a corpos com formas achatadas como as vistas em Pan e Atlas.

“Para corpos como cometas ou asteroides, a configuração de impacto que formaria esses equatoriais achatados tem uma probabilidade muito baixa de acontecer. Mas as pequenas luas de Saturno estão em um ambiente muito específico – elas estão muito perto de Saturno e seus anéis, e em órbitas quase perfeitamente circulares, e quase todas no mesmo plano”, explicou Leleu ao portal Space.com.

As simulações ainda revelaram que esse ambiente torna as colisões frontais mais frequentes. “Descobrimos que 20 a 50% das pequenas luas devem exibir uma forma achatada ou alongada, enquanto o restante deve ter mais formas aleatórias. E este é realmente o caso. Considerando as seis luas internas Pan, Atlas, Prometeu, Pandora, Janus e Epimeteu, as três primeiras exibem essas características, enquanto as outras têm formas aleatórias”, concluiu Leleu.

A maior lua de Saturno, Iapetus, observada pela sonda Cassini (topo), comparada a uma lua simulada formada por colisão frontal e fusão de dois corpos, cada um com metade do tamanho de Iapetus

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Nature Astronomy. [Space]

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