A lua Titã de Saturno está se afastando do planeta a um ritmo mais rápido do que o imaginado

A lua Titã está se afastando de seu planeta a um ritmo 100 vezes maior do que as estimativas anteriores. Essa descoberta está abalando o entendimento sobre Saturno e as origens de seus satélites naturais.

De acordo com uma nova pesquisa publicada esta semana na revista Nature, Titã, a única lua do nosso sistema solar com atmosfera, está se afastando de Saturno a uma taxa de 11 centímetros por ano. A estimativa anterior era de 0,1 cm por ano – 100 vezes mais lento do que a nova estimativa.

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Uma taxa de migração tão pequena pode parecer trivial na imensidão do espaço, mas, tal como os nossos continentes que se deslocam lentamente, estes pequenos passos se somam em vastas escalas de tempo.

Para Titã, isso significa um repensar completo da sua história astrofísica e provavelmente de todo o próprio sistema de Saturno. Além disso, a estimativa atualizada está validando uma teoria recentemente proposta que tem a ver exatamente com este fenômeno: a migração das luas planetárias.

Luas com massa suficiente exercem um pequeno puxão gravitacional em seus planetas hospedeiros, causando uma protuberância temporária. Estes fluxos e refluxos incessantes distorcem o campo gravitacional do planeta, fazendo com que a lua seja empurrada para a frente ao longo da sua órbita e para longe do seu hospedeiro.

É o caso da Terra, pois a nossa Lua se afasta lentamente do planeta a uma velocidade de 3,8 cm por ano. Mas não entre em pânico; não corremos o risco de perder nossa Lua para as profundezas do espaço, pois a taxa de fuga da Lua é tão lenta que nosso Sol destruirá tanto a Terra quanto a Lua antes que isso possa acontecer.

A nova estimativa para Titã foi possível por meio da análise dos dados recolhidos pela nave espacial Cassini da NASA, que passou 13 anos explorando Saturno antes do seu heróico mergulho de morte em 2017.

Utilizando um método conhecido como astrometria, os cientistas mapearam estrelas no fundo das imagens Cassini para estabelecer um quadro estático de referência. Isto permitiu seguir com precisão a posição de Cassini ao longo do tempo, incluindo a sua proximidade com Titã.

A outra técnica, chamada radiometria, mediu a velocidade da nave espacial, que foi influenciada pela atração gravitacional de Titã. Usando dados destas duas técnicas independentes, os pesquisadores chegaram à mesma estimativa para a taxa de deriva externa de Titã.

A nova estimativa está levantando questões importantes sobre Saturno e quando seus satélites naturais se formaram originalmente. Saturno surgiu há cerca de 4,6 bilhões de anos, durante os estágios iniciais de desenvolvimento do nosso sistema solar, mas sabe-se menos sobre a origem dos seus anéis icônicos e das muitas luas, que são mais de 80.

Titã está atualmente a 1,2 milhão de quilômetros de Saturno, mas ao aplicar a nova taxa de afastamento, isso significa que a lua surgiu em estreita proximidade com o gigante gasoso. Todo o sistema Saturniano deve ter se expandido mais rapidamente do que convencionalmente se acredita, de acordo com essas descobertas.

“Esse resultado traz uma nova peça importante do quebra-cabeças sobre a questão altamente debatida da era do sistema de Saturno e de como se formaram as suas luas”, explicou Valery Lainey, principal autor do estudo, em um comunicado de imprensa da NASA. Lainey trabalha atualmente no Observatório de Paris da Universidade PSL, mas conduziu essa pesquisa no JPL (Laboratório de Propulsão a Jato) da NASA, no sul da Califórnia.

O novo artigo também valida uma teoria proposta há quatro anos pelo físico teórico Jim Fuller, co-autor do novo artigo e astrofísico da Caltech. Ao contrário das teorias convencionais, que assumem um ritmo lento de deriva para as luas exteriores devido à menor influência da gravidade, a teoria de Fuller sugere que as luas exteriores podem ter um padrão orbital especial, como explicado no comunicado de imprensa da Caltech:

Sua teoria observa que se espera que Titã pressione gravitacionalmente Saturno com uma frequência particular que faz o planeta oscilar fortemente, de forma similar a balançar as pernas em um balanço no tempo certo faz com que você consiga ir cada vez mais alto. Este processo de forçar a maré é chamado de bloqueio por ressonância. Fuller propôs que a alta amplitude da oscilação de Saturno dissiparia muita energia, o que, por sua vez, faria com que Titã migrasse para fora do planeta a uma velocidade mais rápida do que se pensava anteriormente.

Os novos cálculos vão de acordo com essa ideia, pois os modelos de Fuller estão concordância com os cálculos feitos a partir dos dados da Cassini. O modelo de Fuller poderia se aplicar a diferentes tipos de contextos astrofísicos, incluindo sistemas estelares binários e sistemas de exoplanetas.

Uma outra lua apareceu nas manchetes da semana passada, quando cientistas encontraram mais evidências de que Fobos, uma das luas de Marte, está presa em um ciclo de morte e renascimento – o que pode resultar ocasionalmente em um anel ao redor do Planeta Vermelho.