Anéis misteriosos ao redor de Urano apontam para luas escondidas orbitando o gigante de gelo

Novas observações dos enigmáticos anéis externos de Urano mostraram que eles são ainda mais misteriosos do que os astrónomos pensavam, e as suas propriedades incomuns sugerem algumas coisas intrigantes que acontecem com o sistema de luas do planeta.

Estas observações sugerem que luas pequenas e misteriosas com naturezas surpreendentemente diferentes são a fonte das partículas que compõem os dois anéis mais exteriores, e que provavelmente existem ainda mais luas por descobrir para adicionar às 29 já conhecidas em torno de Urano.

UranoOs anéis não são como a estrutura brilhante e intrincada de SaturnoOs famosos anéis. Muito pelo contrário: os anéis de Urano só foram descobertos em 1977, quando se percebeu que bloqueavam a luz de fundo. estrelas durante ocultações estelares, quando Urano foi visto se movendo na frente de uma estrela do nosso ponto de vista Terra.

Viajante 2 capturou as primeiras imagens dos anéis de Urano quando ele passou pelo sétimo planeta do sol em janeiro de 1986, e desde então o Telescópio Espacial Hubble e os telescópios de dez metros em Observatório WM Keck em Mauna Kea, no Havaí, descobriram mais anéis fracos ao redor do gigante de gelo, elevando o total para 13. Os anéis têm o nome do alfabeto grego e os dois últimos anéis, mais externos, chamados (𝛍) e nu (𝛎) não foram descobertos até um período de observações entre 2003 e 2005 por uma equipe liderada por Mark Showalter do Instituto SETI.

Os anéis mu e nu são especialmente intrigantes. Essas observações iniciais mostraram que o anel mu era mais azul do que o anel nu, que tem uma tonalidade vermelha. As cores são informativas de sua composição. Azul indica partículas muito pequenas, enquanto vermelho indica poeira. Parece que os anéis mu e nu têm origens muito diferentes, mas ninguém sabia quais eram essas origens.

Agora, adicionando dados infravermelhos do Telescópio Espacial James Webb de acordo com as observações mais antigas do Hubble e do Keck, uma equipa liderada por Imke de Pater da Universidade da Califórnia, Berkeley e incluindo Showalter, conseguiu produzir o primeiro espectro de refletância completo dos anéis, que se refere à forma como refletem a luz solar. O espectro confirmou suas cores e forneceu alguma indicação de sua origem.

“Ao descodificar a luz destes anéis, podemos traçar a distribuição e a composição do tamanho das partículas, o que esclarece as suas origens, oferecendo uma nova visão sobre como o sistema uraniano e planetas semelhantes se formaram e evoluíram,” disse de Pater num declaração.

As luas de Urano têm nomes de personagens das peças de William Shakespeare e de um poema de Alexander Pope, uma convenção iniciada por John Herschel. As cinco luas grandes – Miranda, Oberon, Titânia, Umbriel e Ariel – orbitam Urano mais longe, mas 14 das luas pequenas orbitam Urano mais perto do que essas cinco luas, e é entre essas 14 luas que os anéis mu e nu são encontrados.

O espectro de refletância mostra que o anel mu é feito de partículas de água gelada. Isso corresponde ao único outro anel azul no sistema solarnomeadamente o anel E de Saturno que é produzido pelo criovulcanismo na lua de Saturno Encéladoque esguicha gêiseres de água no espaço. As partículas geladas no anel mu foram rastreadas até à sua origem: uma lua irregular, com 12 quilómetros (7,5 milhas) de largura, chamada Mab, que foi descoberta por Showalter em 2003. No entanto, a maioria das outras luas interiores tendem a ser mais poeirentas e rochosas. Por que Mab é em grande parte gelo?

Entretanto, o nu-ring é mais sujo, com 10 a 15% da sua composição feita de compostos orgânicos ricos em carbono, do tipo normalmente encontrado nos ambientes frios do sistema solar exterior. Parece que o anel nu está sendo produzido pela poeira expelida de luas não descobertas que residem dentro do grupo de luas internas.

“O material do nu-ring é proveniente de impactos de micrometeoritos e de colisões entre corpos rochosos invisíveis ricos em materiais orgânicos, que devem orbitar entre algumas das luas conhecidas”, disse de Pater. “Uma questão interessante é por que os corpos-mãe que fornecem esses anéis têm composições tão diferentes.”

Há indícios de que o brilho do mu-ring está mudando sutilmente, embora o que essa pista nos diz ainda não seja compreendido. No entanto, dado o pequeno tamanho e a fragilidade destas pequenas luas, parece que a resolução dos mistérios de Urano e do seu sistema de anéis e luas deve aguardar uma nova missão.

“Suspeito que precisaremos de imagens aproximadas de uma futura missão espacial a Urano para responder a essa questão”, disse Showalter.

Felizmente uma missão está em andamento – se o financiamento permitir – já que o retorno a Urano era a principal prioridade planetária na mais recente Pesquisa Decadal da Academia Nacional de Ciências.

Os resultados foram publicados em 16 de abril no Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.