Planeta Saturno

"O planeta dos anéis", "a jóia do sistema solar". Assim Saturno é chamado algumas vezes pelas pessoas. Desde os primórdios o planeta Saturno é conhecido com seu forte brilho amarelado, movendo-se entre as constelações. É o planeta mais distante visível sem instrumento astronômico. Mesmo com telescópios amadores é possível perceber que Saturno é levemente achatado, vê algumas faixas horizontais da atmosfera e suas enormes luas, e é claro os magníficos anéis.
Dependendo da qualidade do telescópio e do local de observação vê-se os três principais grupos de anéis, bem como as duas maiores divisões. Os anéis também são um espetáculo visto da Terra devido às inclinações do nosso planeta e de Saturno. Desta maneira os anéis aparecem de diversos ângulos diferentes: por um período como um disco com o planeta no centro, outro período como dois braços de Saturno, ou ainda de outras maneiras. Ora dá até para vê as sombras projetadas no disco do planeta!.

O nome origina-se do deus romano da agricultura, que para os gregos era chamado de Cronos, o deus do tempo. Seu culto tinha grande importância em Roma, onde deu origem às festas chamadas de saturnais, de uma semana de duração (17 a 24 de dezembro). O escritor cientifico Isaac Asimov comentou o seguinte em seu livro Saturno: "A celebração solstícia mais conhecida dos tempos antigos era a dos romanos... Algum tempo depois de 300 A. D., o cristianismo conseguiu aplicar o golpe final pela absorção das saturnais." Curiosamente esta festividade era assinalada por banquetes barulhentos, bebedices, folias, danças, ofertas de presentes e pela decoração das casas com sempre-verdes. Não faz lembrar de algo parecido em nosso dias, na mesma época do ano? Saturno também é a raiz da palavra inglesa saturday (sábado).

Somente após o uso de instrumentos é que foi possível descobrir os anéis de Saturno. Durante muito tempo, isto fez de Saturno um planeta ímpar - somente em 1977 foi descoberto anéis em outro planeta, Urano. Na realidade, os anéis são uma história à parte do planeta. Em 1655, o holandês Christian Huygens descobriu a maior lua de Saturno, e com o tempo Giovanni Domenico Cassini descobriu mais quatro luas; também descreveu as faixas horizontais parecidas com Júpiter. Willian Herschel com base nos estudos destas faixas calculou o período de rotação em 10 horas e 16 minutos, apenas um minuto a menos do atualmente conhecido!

Apesar de tanta dedicação no estudo de Saturno, quase tudo que se conhece do sistema saturniano foi conseguido em poucos meses com a exploração por três sondas espaciais: Pioneer 11 com máxima aproximação (apenas a 21.000 quilômetros das nuvens do planeta) em 01 de setembro de 1979, seguidas pelas sondas gêmeas Voyager 1 em 12 de novembro de 1980 (a 126.000 quilômetros) e Voyager 2 em 25 de agosto de 1981 (a 101.000 quilômetros). O telescópio espacial Hubble revelou algumas tempestades e auroras em Saturno. Atualmente a missão da sondas Cassini e Huygens, construída especialmente para estudar o sistema de Saturno e sua enorme lua, Titã, revelam mais segredos.

Saturno é menor apenas que Júpiter. Para ter-se uma idéia do tamanho desse planeta: o volume que ocupa caberiam mais de 833 de nosso planeta; a massa equivale a mais de 95 vezes o da Terra; e o diâmetro é quase 9,5 maior que o nosso. No entanto, toda a matéria em Saturno está distribuída de modo rarefeito, e com isso, a densidade é somente de 0,69 g/cm³, ou seja, menos denso que a água! Deveras, é o planeta menos denso do sistema solar. Isto deve explicar porque Saturno também é o planeta mais achatado, com 0,90 de relação entre o diâmetro polar e o diâmetro equatorial; enquanto no equador mede 120.600 quilômetros, entre os pólos mede 108.800 quilômetros. Outro motivo para o achatamento de Saturno é a velocidade da rotação: na região do equador (chamada de Sistema I) é de apenas 10 horas e 13 minutos, enquanto nas altas altitudes (Sistema II) é de 10 horas e 38 minutos - o Sistema III é de 10 horas e 39 minutos, baseado nas emissões de rádio das altas altitudes, próximo aos pólos. Isto ocorre porque trata-se de um planeta gasoso, sendo que nem todas as "zonas" viajam numa mesma velocidade. Isso também ocorre com os demais astros gasosos, como o Sol ou Júpiter por exemplo.

Saturno tem o eixo rotacional inclinado em 25,33 graus, parecida com a da Terra. A distância média do Sol é pouco mais de 1,4 bilhão de quilômetros (9,5 vezes à distância da Terra do Sol), gastando 29 anos e 5 meses para completar a volta em torno do Sol, inclinado 2,5 graus sobre o plano da eclíptica. A excentricidade orbital é de 0,05. Todos estes fatores orbitais afetam drasticamente a atmosfera de Saturno. Assim, como os demais planetas gigantes, Saturno também emite mais calor (o dobro) do que recebe. Sua estrutura interna deve-se um núcleo rochoso coberto por uma camada de hidrogênio líquido metálico, devido às altas pressões e altas temperaturas internas.

O eixo magnético e o eixo de rotação são praticamente iguais (menos de um grau de diferença). Apesar do campo magnético ser fraco (menos da metade da terrestre), a magnetosfera (espaço ao redor do planeta onde o campo magnético é ativo) de Saturno tem dimensões gigantescas: na direção do Sol atinge 1.390.000 quilômetros e do lado oposto 4.830.000 quilômetros. Além disso, é o mais complexo do sistema solar, com campos magnéticos e partículas que interagem, bem como de um imenso volume de espaço ocupado pelos satélites e pelos anéis. Os aparelhos das sondas revelaram que a magnetosfera completa uma volta em torno do planeta em 10 horas e 39 minutos.

Os aparelhos das Voyager também revelaram que o planeta está circundado por uma espessa ionosfera. Os ventos neste planeta são os mais velozes de todo o sistema solar: atinge a impressionante marca de 1.800 km/h! Esta velocidade é muito superior à de Júpiter. Esses ventos sopram geralmente em direção leste, diminuindo a velocidade conforme se afasta do equador para os pólos. Aparentemente eles são formados pela fonte interna de calor de Saturno e pela rapidez do período de rotação.

Saturno tem estrutura interna e composição química (89% de hidrogênio, 11% de hélio e o restante de metano e amônia) similar à de Júpiter. No entanto sua aparência é pouco diferente porque a atmosfera de Saturno tem mais substancias químicas baseadas em amônia, e por isso as formações nebulosas lhe dão uma cor bege. Além da cor, as faixas têm menos contraste, devido às temperaturas mais baixas, podendo atingir -185ºC. Estas faixas são mais largas próximo ao equador. Em Saturno também há manchas ovais (até do tamanho da Terra) de longa duração e outras formações atmosféricas encontradas em Júpiter, no entanto são menos nítidas.

Por exemplo, em 1990, o Hubble observou uma enorme mancha branca próxima ao equador de Saturno que não aparece nas fotos das sondas; depois de quatros anos observou-se outra mancha menor. Na realidade, estas manchas são tempestades ciclônicas que podem durar anos. As regiões atmosféricas mais profundas de Saturno foram vistas pelas sondas através de aberturas provocadas por elas.

A história dos anéis de Saturno remonta a quatro séculos: em 1610, Galileu Galilei observou-os, mas não foi possível distingui-los. Em 1655, Huygens com base em outras observações já feitas, explicou que se tratava de anéis que circundavam Saturno. Cassini descobriu em 1675 um grande intervalo entre os anéis, e em 1837 Johann Encke, descobriu outro intervalo menor em outra parte dos anéis. Por fim podemos citar James C. Maxwell, cuja teoria da complexidade dos anéis foram comprovadas pelas sondas espaciais.

Pelo tamanho (mais de 270.000 quilômetros de largura e menos um quilômetro de espessura) e pelo brilho (albedo entre 0,2 e 0,6) os anéis de Saturno, mesmo distante de nós mais de 1,2 bilhão de quilômetros, muitas vezes rouba a cena do próprio planeta. Afinal todos os outros três gigantes (Júpiter, Urano e Netuno) possuem anéis, mas somente os de Saturno são tão belos e visíveis.

Mas por que são tão visíveis? Simplesmente porque a maior parte das partículas dos anéis é composta de cristais de gelo d'água, ou recobertas por ela, de tamanhos diversos até alguns quilômetros; são como icebergs flutuando no espaço. Se a matéria dos anéis fosse condensado formaria uma lua com apenas 100 quilômetros de diâmetro!

Como se originaram estes magníficos anéis? Não se sabe com certeza, mas há duas teorias básicas: uma afirma que uma lua foi destruída (pelo efeito de maré ou por uma colisão catastrófica); e outra diz que a gravidade de Saturno não permitiu a formação duma pequena lua.

As sondas observaram alguns raios entres as partículas. Também foram observadas as raias (estranhas estruturas escuras que duram cerca de 10 horas) que já tinha sido visto por alguns astrônomos amadores. O que ocasiona estes eventos é atualmente desconhecido. Todo o sistema de anéis é extremamente complexo e seu funcionamento ainda não foi totalmente desvendado. Por exemplo, parece que os satélites pastores (Atlas, Prometeu, Pandora e Mimas) desempenham um importante papel no confinamento da matéria e na delimitação das bordas dos anéis. Também parecem impedir a queda dos anéis sobre o planeta e evitam que se espalhem pelo espaço. É claro que existem várias outras teorias para explicar todo o sistema de anéis de Saturno.

Na realidade os anéis de Saturno são compostas de milhares de subanéis divididas entre si. Podemos compara-los aos sulcos do disco de vinil. Eles são circulares, mas parecem elípticas porque quem está na Terra vê Saturno numa posição inclinada. No entanto são visíveis da Terra três grandes grupos de anéis:

O anel C é o mais interno e transparente deles; tem 17.500 quilômetros de largura; foi descoberto em 1850; do lado externo há uma falha chamada de Maxwell de 270 quilômetros, seguida por dois anéis com bordas bem nítidas.

O anel B é o mais brilhante e mais largo, com 25.500 quilômetros; possui a maior concentração de partículas, que variam de poucos metros a algumas dezenas de quilômetros, de cor avermelhada; foi neste grupo de anel que foram observadas as já citadas raias; na parte externa é separadas do Anel A, pela Divisão de Cassini (descoberto em 1675), região com pouca matéria de 4.700 quilômetros de largura.

O anel A é o mais externo deles; também é brilhante, porém mais estreito que o Anel B, medindo cerca de 14.600 quilômetros; é dividida pela Divisão (ou Folga) de Encke (descoberto em 1837) que tem 250 quilômetros de largura.

Além destes, há outros quatros grupos de anéis descobertos pelas sondas: o Anel D, o mais próximo do planeta com apenas 7.500 quilômetros de largura e muito rarefeito; o Anel F, uma estrutura complexa, entrelaçando dois anéis estreitos e brilhantes, separado do Anel A pela divisão de Keeler; o Anel G, mais rarefeito e distante do que o Anel F; e finalmente o mais afastado de Saturno, o Anel E, que se espalha por uma região de 300.000 quilômetros, onde a maior parte da matéria está próximo ao satélite Encélado.

Saturno tem o maior número de satélites do sistema solar: 30. Por isso alguns comparam a um sistema solar em miniatura. Seus satélites apresentam peculiaridades fascinantes, albedos irregulares e composição química variado. Sem falar da diversidade de tamanho; o maior deles, Titã, têm dimensões planetárias, enquanto que os menores são meros asteróides. A maioria tem o período de rotação sincronizado com o período orbital, assim como acontece com a nossa Lua. Os astrônomos costumam classificá-las à base dos parâmetros orbitais em duas categorias: regulares (órbitas quase circulares e pouco inclinados) e irregulares (órbitas excêntricas e inclinados).

DADOS DOS ANÉIS DE SATURNO
DESIGNAÇÃO
DISTÂNCIA DA ATMOSFERA (km)

LARGURA (km)

ESPESSURA (m)

Anel D 6.600 7.500
?
Anel C 14.360 17.500 ?
Falha de Maxwell (ou Francesa) 27.191 270 ?
Anel B 31.675 25.500 100 a 1.000
Divisão de Cassini 57.207 4.700 ?
Anel A 62.040 14.600 100 a 1.000
Divisão de Encke 73.289 325 ?
Divisão de Keeler 76.230 35 ??
Anel F 80.074 30 a 500 ?
Anel G 109.700 8.000 ?1100.000 a 1.000.000
Anel E 119.700 300.000 1.1.000.000

DADOS NUMÉRICOS DE SATURNO
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Massa (Terra =1) 95,19
Volume (Terra=1) 833,23
Densidade (g/cm³) 0,69
Gravidade (Terra=1) 0,91
Temperatura Média (atmosfera) -180º C
Temperatura Máxima (atmosfera) -139º C
Temperatura Mínima (atmosfera) -185º C
Componentes Principais da Atmosfera Hidrogênio e Hélio
Satélites Conhecidos 30
CARACTERÍSTICAS ORBITAIS
Distância Média do Sol (km) 1.430.000.000
Distância Máxima do Sol (km) 1.506.400.000
Distância Mínina do Sol (km) 1.347.600.000
Diâmetro Médio (km) 120.600
Período de Revolução (anos) 29,42
Período de Rotação 10h 39min
Inclinação do Eixo (graus) 25,33
Excentricidade da Órbita 0,056




FONTE: http://www.vssbr.com