A lua da Terra poderia ter anéis semelhantes aos de Saturno, sugere novo estudo
Nenhuma das luas do nosso sistema solar possuem anéis hoje. Mas um novo estudo indica que tais anéis, se criados, poderão permanecer estáveis durante um milhão de anos, mesmo enquanto são puxados gravitacionalmente por outros objetos do sistema solar. As descobertas aprofundam o mistério da razão pela qual estes satélites estão agora livres de anéis.
Os anéis cercam muitos membros da nossa família planetária. Saturno é talvez o exemplo mais conhecido, envolto por oito anéis principais feitos de milhares de cachos menores, mas os outros três planetas exteriores também possuem anéis, revelaram as missões espaciais da Voyager. Composto por pedaços de gelo e pedras de tamanhos variados, esses sistemas de anéis são mantidos por pequenas luas pastores, cujas forças gravitacionais puxam os pedaços e ajustam suas posições.
Estudos mais recentes utilizando telescópios terrestres revelaram anéis que circundam vários centauros — asteróides além da órbita de Júpiter — e planetas menores, incluindo Haumea, em forma de ovo. Até a Terra e Marte pode já ter tido anéis. No entanto, nenhum estudo até agora identificou definitivamente anéis em torno de qualquer parte do sistema solar. 300 e tantas luas. (Um estudo de 2008 afirmando que a lua de Júpiter, Rhea, possuía um anel, revelou-se um alarme falso.)
Esta ausência é ainda mais intrigante porque os processos físicos que criam os anéis podem, teoricamente, ocorrer tanto nos planetas como nos seus satélites. Um anel pode se formar ao redor de um objeto quando detritos começam a orbitá-lo, disse Mateus Tiscarenocientista planetário do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia. Esses detritos podem ser expelidos da superfície do corpo após a colisão de um asteróide ou cometa, ou podem consistir em plumas de gelo ejetadas por poderosos criovulcões. Com o tempo, as forças gravitacionais ao longo da protuberância equatorial do corpo achatam os detritos em um anel, disse Tiscareno à WordsSideKick.com por e-mail. Mas muitas luas têm sofreu impactos de asteróides ou têm criovulcões – e ainda assim, eles permanecem sem anéis.
A caça aos anéis lunares desaparecidos
Essas observações levaram Mário Sucerquiaum astrofísico da Universidade Francesa de Grenoble Alpes, e colegas para investigar se os anéis lunares poderiam ser estáveis. Um 2022 estudar A coautoria de Sucerquia descobriu que, teoricamente, luas isoladas poderiam ter anéis estáveis ao seu redor. Mas esse estudo não considerou os efeitos gravitacionais de outras luas e planetas.
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Para investigar isso, no novo estudo publicado em 30 de outubro de 2024 na revista Astronomia e Astrofísica. Sucerquia e colegas selecionaram cinco conjuntos de luas esféricas e seus planetas vizinhos, incluindo a Terra e a Lua. Para cada conjunto, a equipe adicionou anéis a todos os satélites e depois simulou como os anéis se comportariam ao longo de um milhão de anos, enquanto eram puxados gravitacionalmente pela lua-mãe, por outras luas próximas e pelo planeta. Os pesquisadores também calcularam o quão caoticamente as partículas do anel se moveram ao longo de um milênio, para determinar a estabilidade dos anéis.
Os pesquisadores esperavam descobrir que os anéis eram instáveis, mas o modelo mostrou que, com exceção de algumas luas, incluindo Mimas, lua da “Estrela da Morte” de Saturnoesses anéis lunares eram estáveis - particularmente os de Júpiter Jápeto. Até a lua da Terra tinha 95% de chance de suportar um sistema de anéis estável nas simulações.
“[W]e não previmos que luas em um ambiente gravitacional hostil, com muitas outras luas e planetas perturbando seus anéis, ainda manteriam a estabilidade”, disse Sucerquia à WordsSideKick.com por e-mail. Mas em vez disso “esses ambientes hostis, em vez de destruir os anéis, na verdade dotou-os de grande beleza ao criar estruturas como lacunas e ondas, semelhantes às observadas nos anéis de Saturno”, disse ele.
Para onde foram todos os anéis?
Então, por que as luas não têm anéis hoje? Os autores sugerem que fatores não gravitacionais, incluindo a radiação solar e partículas carregadas do campos magnéticos dos planetas-mãe das luas, causou a desintegração de todos os anéis anteriores.
Nem todos concordam com as conclusões do estudo. Tiscareno, que não esteve envolvido no estudo, pensa que, a longo prazo, os anéis provavelmente foram quebrados pela atração gravitacional das próprias luas-mãe.
“Como a maioria das luas do sistema solar giram muito lentamente (mantendo a mesma face voltada para o planeta enquanto orbitam, como a nossa lua faz para a Terra), quaisquer partículas do anel devem estar orbitando a lua muito mais rápido do que a rotação da lua”, disse ele. Portanto, os puxões gravitacionais das luas-mãe, por longos períodos de tempo, “fariam com que as órbitas das partículas do anel decaíssem até que eventualmente impactassem a superfície da lua “, disse ele. Em outras palavras, se nossa lua já teve anéis, eles caíram na superfície lunar há muito tempo.
