Luas de Urano “atrofiam” anéis do planeta

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Um grupo de pesquisadores que investigava a origem dos anéis de Urano descobriu que as cinco maiores luas do planeta podem ser os fatores responsáveis por controlar o tamanho desses aros, ejetando grandes quantidades de poeira do sistema uraniano.

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Para quem tem pressa:

• Urano é o sétimo planeta do Sistema Solar, com um eixo de rotação de 98°, fruto provavelmente de uma antiga colisão gigante;
• Este mesmo impacto poderia ter formado os 13 anéis que circundam o planeta;
• Ao todo, foram encontradas 27 luas orbitando Urano, sendo as maiores: Titânia, Oberon, Umbriel, Ariel e Miranda;
• Um novo estudo sobre a origem dos anéis sugere que esses cinco satélites naturais podem ser responsáveis por manter essas estruturas, que não teriam durado tanto tempo se não fossem controlados por alguma força gravitacional.

Segundo a nova abordagem, disponível no servidor de pré-impressão ArXiv, se tivessem se formado com a colisão que “tombou” Urano, os anéis já teriam se dissipado. Para entender a situação, os autores simularam as interações entre as luas e os anéis do planeta.

De acordo com a pesquisa, conduzida por cientistas da Universidade da Califórnia, em Riverside, as interações são mais intensas quando as luas estão em “ressonâncias de movimento médio” com os anéis.

Leia mais:

• Como uma aurora em Urano pode ajudar a compreender fenômenos na Terra
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• Anéis de Saturno podem ter surgido de colisão entre luas

Ressonância gravitacional entra as luas e os anéis de Urano

Uma ressonância de movimento médio (ou ressonância gravitacional) entre dois objetos em órbita ocorre quando o período orbital do corpo externo é um número inteiro maior do que o do corpo interno. 

Se uma lua dá uma volta em torno de Urano para cada duas órbitas completadas pelas partículas de um anel a uma certa distância do planeta, esses objetos ficam em ressonância gravitacional. Essa dinâmica, segundo o estudo, pode levar o material do anel para fora do sistema, restringindo o tamanho do sistema anelar de Urano e “atrofiando” essas estruturas.

São as ressonâncias com as duas grandes luas mais internas de Urano (Miranda, de 480 quilômetros de largura, e Ariel, de 1.160 km) que exercem a maior influência, limitando severamente os anéis a uma distância de 109.000 km (pouco mais de quatro vezes o raio do planeta).

Acredita-se que no passado os anéis de Urano possam ter sido muito maiores, no entanto, eles foram diminuindo à medida que a ressonância gravitacional das luas mutilava o material que os compunham. O fato de ainda existirem sugere que eles estão sendo reabastecidos por várias fontes de poeira, como, principalmente, impactos de menores e maiores proporções nos satélites naturais do planeta e a emissão de gases por criovulcanismo nessas luas.

Outro estudo da mesma equipe, publicado em 2022, demonstrou que os anéis de Júpiter e suas luas Io, Europa, Ganimedes e Calisto têm uma relação semelhante.

Esses cenários (tanto em Urano quanto em Júpiter) ainda são apenas modelagens teóricas, mas, conforme destaca o site Space.com, missões enviadas futuramente aos planetas podem confirmar a hipótese e até medir a massa do material perdido dos anéis.