Quão próximas estão as rochas nos anéis de Saturno

Saturno é cercado por um disco de rochas e fragmentos de gelo viajando em órbitas concêntricas e quase circulares no plano equatorial do planeta. Visto de lado, o disco é extremamente fino - apenas algumas dezenas de metros em alguns lugares. Visto de frente, o disco dá a aparência de vários anéis concêntricos, devido a mudanças sistemáticas nas propriedades do disco em função da distância do planeta. Os anéis podem ser caracterizados por vários parâmetros, um dos quais é a separação média entre os fragmentos constituintes.

Partículas de anel

Os cientistas usam o termo genérico “partículas” para se referir aos constituintes de um sistema de anéis planetários. Embora "partícula" sugira algo muito pequeno, os maiores objetos nos anéis de Saturno são rochas consideráveis ​​ou pedaços de gelo - muitas vezes com muitos metros de diâmetro. Todo um espectro de tamanhos de partículas está presente, desde objetos grandes até grãos de poeira. O número de partículas de um determinado tamanho é, em termos aproximados, inversamente proporcional à massa da partícula: em outras palavras, partículas pequenas são mais numerosas do que partículas grandes.

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Quanta matéria há nos anéis?

A densidade dos anéis de Saturno varia consideravelmente: esta é uma das razões para o aparente agrupamento dos anéis. O parâmetro mais fácil de calcular diretamente é a densidade da superfície, medida em gramas por centímetro quadrado. Isso pode ser dividido pela espessura do anel para dar a densidade do volume em gramas por centímetro cúbico. Outra propriedade que os cientistas podem medir é chamada de profundidade óptica, que indica o quão opacos ou transparentes os anéis são. A profundidade óptica é uma função da densidade da superfície e do tamanho da partícula, então o último pode ser deduzido - mesmo que não seja observado diretamente - a partir de medições de densidade e profundidade óptica.

A distância entre as partículas do anel

Comparado com a maioria dos outros objetos astronômicos, as partículas de gelo e rocha nos anéis de Saturno são extremamente próximas. Em média, cerca de 3 por cento do volume total do disco é ocupado por partículas sólidas, enquanto o resto é espaço vazio. Isso pode parecer pequeno, mas significa que a separação típica entre as partículas é apenas um pouco mais de três vezes o seu diâmetro médio. Assumindo um valor de 30 centímetros para o último, as rochas estariam a uma distância de até um metro umas das outras. Não existe uma regra rígida e rápida, entretanto, devido às variações de densidade entre os anéis e ao amplo espectro de tamanhos de partículas.

Encontros íntimos

A proximidade das partículas do anel entre si significa que as colisões entre elas ocorrem com bastante frequência, levando à dissipação da energia cinética. O efeito cumulativo de incontáveis ​​colisões no passado pode ser visto na espessura do disco como uma navalha e na quase circularidade das órbitas das partículas. Além das colisões físicas, as partículas interagem entre si gravitacionalmente, bem como com o próprio Saturno e seus muitos satélites. Muito da estrutura fina vista nos anéis de Saturno pode ser explicada por tais interações gravitacionais.

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