Anéis de Rhea - Rings of Rhea
A lua saturniana Rhea pode ter um sistema de anéis tênues que consiste em três faixas estreitas e relativamente densas dentro de um disco particulado. Esta seria a primeira descoberta de anéis em torno de uma lua . A descoberta potencial foi anunciada na revista Science em 6 de março de 2008.
Em novembro de 2005, o orbitador Cassini descobriu que a magnetosfera de Saturno está esgotada de elétrons energéticos perto de Rhea. De acordo com a equipe de descoberta, o padrão de esgotamento é melhor explicado assumindo que os elétrons são absorvidos por material sólido na forma de um disco equatorial de partículas, talvez vários decímetros a aproximadamente um metro de diâmetro e que contém vários anéis ou arcos mais densos. Subsequentes pesquisas ópticas alvo do plano dos anéis putativo de vários ângulos por 'Cassini s câmera de ângulo estreito não conseguiu encontrar nenhuma evidência do material do anel esperado, e em agosto de 2010, foi anunciado que Rhea era improvável que têm anéis, e que a razão pois o padrão de esgotamento, que é exclusivo de Rhea, é desconhecido. No entanto, uma cadeia equatorial de marcas azuladas na superfície Rhean sugere impactos passados do material do anel desorbitante e deixa a questão sem solução.
Detecção
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A Voyager 1 observou um amplo esgotamento de elétrons energéticos presos no campo magnético de Saturno a jusante de Rhea em 1980. Essas medições, que nunca foram explicadas, foram feitas a uma distância maior do que osdadosda Cassini .
Em 26 de novembro de 2005, a Cassini fez o único alvo sobrevoar Rhea de sua missão principal. Ele passou a 500 km da superfície de Rhea, a jusante do campo magnético de Saturno, e observou a esteira de plasma resultante como ocorreu com outras luas, como Dione e Tethys . Nesses casos, houve um corte abrupto de elétrons energéticos quando a Cassini cruzou as sombras do plasma das luas (as regiões onde as próprias luas bloquearam o plasma magnetosférico de alcançar a Cassini). No entanto, no caso de Rhea, o plasma de elétrons começou a cair ligeiramente a oito vezes essa distância e diminuiu gradualmente até a queda abrupta esperada quando a Cassini entrou na sombra do plasma de Rhea. A distância estendida corresponde à esfera da colina de Rhea , a distância de 7,7 vezes o raio de Rhea dentro da qual as órbitas são dominadas pela gravidade de Rhea em vez da gravidade de Saturno. Quando Cassini emergiu da sombra do plasma de Rhea, o padrão inverso ocorreu: um aumento repentino nos elétrons energéticos e, em seguida, um aumento gradual até o raio da esfera de colina de Rhea.
Essas leituras são semelhantes às de Enceladus , onde a água que sai de seu pólo sul absorve o plasma do elétron. No entanto, no caso de Rhea, o padrão de absorção é simétrico. Além disso, o Instrumento de Imagem Magnetosférica (MIMI) observou que esse gradiente suave foi pontuado por três quedas acentuadas no fluxo de plasma em cada lado da lua, um padrão que também era quase simétrico.
Em agosto de 2007, a Cassini passou pela sombra de plasma de Rhea novamente, mas mais abaixo. Suas leituras eram semelhantes às da Voyager 1. Dois anos depois, em outubro de 2009, foi anunciado que um conjunto de pequenos pontos ultravioleta brilhantes distribuídos em uma linha que se estende por três quartos do caminho ao redor da circunferência de Reia, dentro de 2 graus do equador, pode representar mais evidências para um anel. As manchas presumivelmente representam os pontos de impacto do material do anel desorbitante.
Não há imagens ou observações diretas do material que se pensa estar absorvendo o plasma, mas os prováveis candidatos seriam difíceis de detectar diretamente. Outras observações durante o sobrevoo da Cassini em 2 de março de 2010 não encontraram nenhuma evidência de material de anel orbital.
Interpretação
| Anel | Raio orbital (km) |
|---|---|
| Disco | <5900 |
| 1 | ≈ 1615 |
| 2 | ≈ 1800 |
| 3 | ≈ 2020 |
A trajetória de sobrevôo da Cassini dificulta a interpretação das leituras magnéticas.
Os candidatos óbvios para a matéria absorvente do plasma magnetosférico são gás neutro e poeira, mas as quantidades necessárias para explicar o esgotamento observado são muito maiores do que as medições da Cassini permitem. Portanto, os descobridores, liderados por Geraint Jones, da equipe Cassini MIMI, argumentam que as depleções devem ser causadas por partículas sólidas orbitando Reia:
"Uma análise dos dados do elétron indica que este obstáculo está mais provavelmente na forma de um disco de baixa profundidade óptica de material próximo ao plano equatorial de Rhea e que o disco contém corpos sólidos de até ~ 1 m de tamanho."
A explicação mais simples para as pontuações simétricas no fluxo de plasma são "arcos estendidos ou anéis de material" orbitando Rhea em seu plano equatorial. Essas quedas simétricas têm alguma semelhança com o método pelo qual os anéis de Urano foram descobertos em 1977. Os pequenos desvios da simetria absoluta podem ser devido a "uma inclinação modesta do campo magnético local" ou "desvios de fluxo de plasma comuns", em vez de assimetria dos próprios anéis, que podem ser circulares.
Nem todos os cientistas estão convencidos de que as assinaturas observadas são causadas por um sistema de anéis. Nenhum anel foi visto nas imagens, o que coloca um limite muito baixo para partículas do tamanho de poeira. Além disso, seria esperado que um anel de pedras gerasse poeira que provavelmente teria sido vista nas imagens.
Física
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As simulações sugerem que os corpos sólidos podem orbitar Rhea de forma estável perto de seu plano equatorial em escalas de tempo astronômicas. Eles podem não ser estáveis em torno de Dione e Tétis porque essas luas estão muito mais próximas de Saturno e, portanto, têm esferas de Colinas muito menores , ou ao redor de Titã devido ao arrasto de sua atmosfera densa.
Várias sugestões foram feitas para a possível origem dos anéis. Um impacto pode ter ejetado material para a órbita; isso poderia ter acontecido até 70 milhões de anos atrás. Um pequeno corpo poderia ter sido rompido ao ser pego em órbita ao redor de Rhea. Em qualquer dos casos, os destroços acabariam por se estabelecer em órbitas equatoriais circulares. Dada a possibilidade de estabilidade orbital de longo prazo, no entanto, é possível que sobrevivam da formação da própria Rhea.
Para que os anéis discretos persistam, algo deve confiná-los. As sugestões incluem pequenas luas ou aglomerados de material dentro do disco, semelhantes aos observados no anel A de Saturno .