Do que são feitos os anéis em torno dos planetas? - Vihan, de cinco anos, Chennai, Índia

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech

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Muitos de nós estão familiarizados com as imagens do planeta Saturno e seus anéis inconfundíveis. Na verdade, Saturno não tem apenas um anel, se você olhar através de um telescópio, verá que Saturno tem, na verdade, pelo menos oito anéis. Isso é chamado de sistema de anéis.

Saturno não é o único planeta com anéis. Júpiter, Netuno e Urano também têm sistemas de anéis, mas seus anéis são menores, mais escuros e mais difíceis de ver.

Esses anéis são formados por bilhões de pequenas partículas orbitando perto de seu planeta. No entanto, a composição dessas partículas pode variar de planeta para planeta. Até mesmo anéis no mesmo sistema de anéis podem ser feitos de coisas diferentes.

Ondas de rádio

Podemos começar a ter uma ideia do que essas partículas são feitas, calculando quão grandes são e quão pesadas são. Uma maneira de fazer isso é com uma técnica chamada rádio-ocultação.

Objetos no espaço com campos magnéticos variáveis, como planetas ou até mesmo satélites espaciais, produzem ondas de rádio. À medida que passam pelos anéis em torno dos planetas, esses sinais de rádio são afetados de maneiras diferentes pelas partículas no anel, dependendo do tamanho das partículas e do seu peso. Se os sinais de rádio mostrarem que as partículas são pesadas, elas podem ser feitas de um material como o ferro. Partículas menos pesadas podem ser feitas de um material menos denso, como o alumínio.

Também podemos medir o quão reflexivas as partículas são para ajudar a descobrir do que são feitas e em que estado estão, por exemplo, se são líquidas ou sólidas. A água pode vir em diferentes estados: pode ser líquida, mas também pode ser sólida como gelo ou neve. O gelo é mais reflexivo do que a água e a neve é extremamente reflexiva, mais do que o gelo ou a água. Graças a medições como essa, sabemos que as partículas do anel de Saturno são compostas principalmente de gelo de água.

Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

O sistema de anéis de Júpiter é feito de finas partículas de poeira, mas não são partículas de gelo de água como Saturno. Em vez disso, é provável que as partículas sejam rochosas, feitas de materiais semelhantes aos asteroides e luas rochosas.

Embora a composição dos anéis de Urano ainda seja desconhecida, eles são escuros e não muito refletivos. Isso sugere que eles não são feitos de gelo de água. Em vez disso, eles podem ser partículas de poeira feitas de carbono ou contendo carbono como carvão vegetal.

Os anéis de Netuno são ainda mais escuros do que os de Urano, e a densidade sugere que eles são feitos de uma poeira ainda mais fina. É provável que seja algum tipo de carbono ou uma fonte de carbono, como gelo de metano.

Medindo a luz

Para obter informações mais detalhadas sobre do que os anéis são feitos, os cientistas examinam a luz que as partículas emitem. Fazemos isso dividindo a luz em um arco-íris, assim como as gotas da chuva dividem a luz do sol em um arco-íris. Esse arco-íris é chamado de espectro e pode nos dar informações detalhadas sobre a cor das partículas e do que são feitas. No momento, Saturno é o único planeta para o qual temos espectros de alta resolução que podem nos dizer sobre seus anéis.

Medir os espectros das partículas do anel de  Saturno  nos mostra que, assim como o gelo de água, eles também contêm ferro e material orgânico conhecido como  tholins, que lhes dá uma leve cor vermelha. Algumas dessas partículas podem ser tão pequenas quanto um grão de areia, mas outras são tão grandes quanto um ônibus de dois andares.

Um novo telescópio, chamado James Webb Space Telescope, em breve nos ajudará a dar uma olhada mais detalhada nesses sistemas de anéis e medir seus espectros para descobrir mais sobre do que exatamente eles são feitos. É possível que, com este novo telescópio, possamos até encontrar anéis ao redor de luas, não apenas em planetas.

Maggie Lieu, pesquisadora da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Nottingham

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Este artigo foi republicado em The Conversation  sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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Referência:

LIEU, Maggie. Curious Kids: What are the rings around planets made of? The Conversation, 23, nov. 2021. Curious Kids. Disponível em: <https://theconversation.com/curious-kids-what-are-the-rings-around-planets-made-of-171991>. Acesso em: 07, dez. 2021.