Núcleo de Saturno é “difuso” e corresponde a 60% de todo o diâmetro do planeta

Uma equipe de astrofísicos examinou dados da viagem da espaçonave Cassini, lançada em 1997, que orbitou por Saturno durante 13 anos e estimou um tamanho pequeno para o núcleo do planeta. Estudando os efeitos gravitacionais nos anéis de gelo, a equipe determinou que o núcleo de Saturno é uma combinação de gelo, rocha, hidrogênio e hélio cerca de 50 vezes mais massivo que a Terra, tornando-o muito mais difuso do que se pensava anteriormente.

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“A imagem convencional mostra que o interior de Saturno tem uma divisão nítida entre um núcleo compacto de rochas e gelo e um envelope composto principalmente de hidrogênio e hélio. Descobrimos que, ao contrário desta imagem convencional, o núcleo é realmente ‘difuso’: todas as mesmas rochas e gelos estão lá, mas eles estão efetivamente borrados em uma grande fração do planeta”, disse Christopher Mankovich, pesquisador do California Institute of Technology e principal autor de um artigo sobre as descobertas, publicado na Nature Astronomy.

As rochas e o gelo dentro de Saturno dão lugar às partes mais gasosas do planeta conforme o núcleo fica mais distante. Os pesquisadores descobriram que o núcleo não tinha um ponto final bem definido; em vez disso, ele apresenta uma região de transição que representava cerca de 60% de todo o diâmetro de Saturno, tornando o núcleo uma grande parte do tamanho total do planeta e uma parte muito maior do que os 10% a 20% do diâmetro de um planeta menor.

Anteriormente, pensava-se que Saturno tinha um núcleo rochoso e metálico sob todo aquele gás fluido e frio. “Quando as observações foram limitadas aos dados de campo gravitacional tradicionais, o modelo de núcleo compacto fez um bom trabalho”, explicou Mankovich.

Em contrapartida, dados mais recentes da sonda Cassini nos deram uma imagem diferente e melhor do interior do planeta. Conforme relatado pela National Geographic em 2015, a ideia de estudar o interior de Saturno usando seus anéis tem flutuado nas últimas décadas. Mas a Cassini, em seus 13 anos voando pelos anéis de Saturno (antes de ficar sem combustível em 2017), ofereceu os dados reais sobre essas estruturas deslumbrantes e os processos dentro delas.

Saturno pode ser considerado um “liquidificador espacial gigante”, girando seus elementos constituintes de gelo, rocha e gases que estão em alguns lugares tão frios que se comportam como fluidos. A superfície do planeta se move um pouco em toda a agitação — cerca de 90 centímetros a cada duas horas, muito calma para um objeto do seu tamanho –, e essa oscilação causa flutuações no campo gravitacional, que se estende para fora em espirais até os anéis do planeta, distorcendo-os. 

As partículas de gelo que compõem os anéis de Saturno se movem em resposta a essas mudanças gravitacionais do interior do planeta, equivalente à atividade sísmica (terremoto) para um planeta que não é rochoso.

Uma ilustração de como os pesquisadores pensam que o núcleo de Saturno é organizado. Desenho: Caltech/R. Ferida (IPA)

Os anéis são um plano de pesquisa astrofísica que torna Saturno único entre os outros gigantes gasosos, como Júpiter, e fornecem um ponto de acesso tão útil para estudar seu interior. Mankovich disse que as novas descobertas sobre Saturno adicionam credibilidade à ideia de que a evolução do gigante gasoso é um processo gradual, começando com a construção de um núcleo a partir da coagulação de pedaços de rocha espacial e, em seguida, avançando para o acréscimo de gás para formar o resto do planeta.

Este é apenas mais um da série de insights da Cassini sobre o interior de Saturno e os processos que podem ser induzidos por ela. Mais dados da sonda sobre outras oscilações  precisam ser examinados, e as misteriosas acelerações sentidas pela espaçonave nos estágios finais de sua operação ainda estão sem resposta. Pode demorar um pouco antes de retornarmos a Saturno com outra espaçonave (o centro das atenções está atualmente em Vênus e Marte), mas felizmente a Cassini deixou os astrofísicos com as mãos ocupadas por algum tempo.