Usando eclipses para calcular a transparência dos anéis de Saturno

Prévia do material em texto

1/2
Usando eclipses para calcular a transparência dos anéis de
Saturno
Um estudante de doutorado da Universidade de Lancaster mediu a profundidade óptica dos anéis de
Saturno usando um novo método baseado em quanta luz solar atingiu a espaçonave Cassini enquanto
estava à sombra dos anéis.
A profundidade óptica está conectada à transparência de um objeto e mostra o quão longe a luz pode
viajar através desse objeto antes de ser absorvido ou espalhado.
A pesquisa, liderada pela Universidade de Lancaster em colaboração com o Instituto Sueco de Física
Espacial, é publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
A sonda Cassini da NASA-ESA foi lançada em 1997 e chegou a Saturno em 2004, realizando o mais
extenso levantamento do planeta e suas luas até hoje. A missão terminou em 2017, quando a Cassini
mergulhou na atmosfera de Saturno, depois de mergulhar 22 vezes entre o planeta e seus anéis.
O estudante de doutorado da Universidade de Lancaster, George Xystouris, sob a supervisão do Dr.
Chris Arridge, analisou dados históricos da Sonda Langmuir a bordo da Cassini, um instrumento que
estava medindo o plasma frio, ou seja, íons e elétrons de baixa energia, na magnetosfera de Saturno.
Para o estudo, eles se concentraram em eclipses solares da espaçonave: períodos em que a Cassini
estava na sombra de Saturno ou nos anéis principais. Durante cada eclipse, a sonda Langmuir registrou
mudanças dramáticas nos dados.
George disse: “Como a sonda é metálica, sempre que é iluminada pelo sol, a luz solar pode dar energia
suficiente à sonda para liberar elétrons. Este é o efeito fotoelétrico, e os elétrons que são liberados são
os chamados “fotoelétrons”. Eles podem criar problemas, pois eles têm as mesmas propriedades que os
elétrons no plasma frio em torno de Saturno e não há uma maneira fácil de separar os dois.
2/2
“Concentrando-se nas variações de dados, percebemos que elas estavam conectadas com a quantidade
de luz solar que cada anel permitiria passar. Eventualmente, usando as propriedades do material de que
a sonda Langmuir foi feita, e quão brilhante o Sol era na vizinhança de Saturno, conseguimos calcular a
mudança no número de fotoelétrons para cada anel e calcular a profundidade óptica dos anéis de
Saturno.
“Foi um resultado novo e emocionante! Usamos um instrumento que é usado principalmente para
medições de plasma para medir uma característica planetária, que é um uso exclusivo da Sonda
Langmuir, e nossos resultados concordaram com estudos que usaram imagers de alta resolução para
medir a transparência dos anéis.
Os anéis principais, que se estendem até 140.000 km do planeta, mas têm uma espessura máxima de
apenas 1 km, devem desaparecer da vista da Terra até 2025. Naquele ano, os anéis serão inclinados
para a Terra, tornando quase impossível vê-los. Eles se inclinarão de volta para a Terra durante a
próxima fase da órbita de 29 anos de Saturno e continuarão a se tornar mais visíveis e mais brilhantes
até 2032.
O professor Mike Edmunds, presidente da Royal Astronomical Society, acrescentou: “É sempre bom ver
um estudante de pós-graduação envolvido no uso de instrumentação de sonda espacial de uma maneira
incomum e inventiva. Inovação desse tipo é exatamente o que é necessário na pesquisa astronômica –
e uma abordagem que muitos ex-alunos que estão em uma variedade de carreiras estão se
candidatando para ajudar a resolver os problemas do mundo.