O campo magnético de Saturno não forma uma bolha lisa e simétrica como a da Terra. Em vez disso, é visivelmente desigual, de acordo com uma nova pesquisa envolvendo cientistas da University College London (UCL). A investigação sugere que esta deformação é causada pela enorme quantidade de material arrastado através do espaço pela rápida rotação do planeta.
O campo magnético do planeta (magnetosfera) atua como um escudo protetor, bloqueando o fluxo de partículas altamente carregadas do vento solar. A magnetosfera de Saturno é enorme, abrangendo mais de 10 vezes o diâmetro do planeta.
Estudo da Cassini identifica cúspide magnética de Saturno
Resultados, publicados Comunicação da naturezaBaseado em seis anos de observações da missão Cassini da NASA. Os pesquisadores estão focados em identificar a localização exata de Saturno – uma região onde as linhas do campo magnético apontam para os pólos e permitem que partículas carregadas sejam canalizadas para a atmosfera.
A análise mostrou que este cupê se deslocava consistentemente para um lado. Quando visto do Sol, ele parece deslocado para a direita e geralmente está localizado entre 1h e 3h (como pode aparecer no mostrador de um relógio), em vez de entre 12h, como visto na Terra.
Rotação rápida e mudança de acionamento de plasma
Os cientistas acreditam que esta compensação está ligada a dois factores principais. Saturno gira muito rapidamente, completando uma revolução em apenas 10,7 horas. Ao mesmo tempo, está rodeado por uma espessa “sopa” de plasma (gás ionizado), grande parte do qual provém do gás emitido pelas suas luas, particularmente Encélado.
Juntos, a rotação rápida e este ambiente de plasma pesado parecem puxar as linhas do campo magnético lateralmente. Os pesquisadores observam que serão necessárias mais simulações para confirmar totalmente esta explicação.
Encélado e a busca pela vida
Há um interesse crescente em torno de Saturno por causa de Encélado, uma lua que ejeta gelo de um oceano subterrâneo e pode potencialmente sustentar vida. É também o alvo principal de uma missão proposta da Agência Espacial Europeia planeada para a década de 2040.
O co-autor, Professor Andrew Coates (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL), disse:”A cúspide é onde o vento solar pode deslizar diretamente para a magnetosfera. Conhecer a localização da cúspide de Saturno pode nos ajudar a entender e mapear melhor toda a bolha magnética.
“Uma melhor compreensão do ambiente de Saturno é especialmente importante agora que os planos para o nosso regresso a Saturno e à sua lua Encélado começam a tomar forma. Estes resultados alimentam a excitação de estarmos a regressar para lá. Desta vez iremos procurar evidências de habitabilidade e possíveis sinais de vida.
“Este estudo também fornece evidências críticas para uma teoria de longa data – que a rápida rotação de um planeta gigante como Saturno com uma lua ativa molda a magnetosfera com o vento solar como a força dominante. Mostra que a magnetosfera de Saturno, bem como a magnetosfera da Terra, a partir de outros reservatórios de gás em rotação rápida.”
“A própria Encélado é um motor chave deste ambiente, emitindo grandes quantidades de vapor de água que se ioniza, carregando a magnetosfera com plasma pesado que é então puxado à medida que o planeta gira.”
Novos insights sobre campos magnéticos planetários
A equipe de pesquisa internacional incluiu cientistas da Academia Chinesa de Ciências, da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul e da Universidade de Hong Kong.
O autor correspondente, Professor Zhonghua Yao (Universidade de Hong Kong), disse: “As diferenças entre a estrutura magnética de Saturno e a da Terra apontam para um processo fundamental unificado que governa a interação do vento solar entre diferentes planetas. Extensas observações terrestres revelam o funcionamento da Terra, enquanto fundos aplicados em estudos comparativos entre fundos podem nos ajudar a compreender outros sistemas, como os exoplanetas.”
O autor principal, Dr. Yan Xu (Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul, China), disse: “Ao combinar as observações da Cassini com simulações, descobrimos que a rápida rotação de Saturno e o plasma da sua lua Encélado moldam a distribuição global assimétrica das cúspides. Esperamos que isto forneça algumas referências úteis para o futuro ambiente espacial de Júpiter.”
Instrumentos Cassini capturam eventos importantes
Para detectar quando a Cassini passou pela cúspide, a equipe analisou dados de dois instrumentos a bordo (o Magnetômetro Cassini, ou MAG, e o Espectrômetro de Plasma Cassini, CAPS). Eles identificaram 67 desses eventos entre 2004 e 2010, com base em indicadores como os níveis de energia dos elétrons detectados.
Usando estas observações, os investigadores criaram simulações do campo magnético de Saturno. Eles descobriram que as interações entre a magnetosfera e o vento solar na sua fronteira externa se assemelham muito aos processos observados em Júpiter.
Uma parte significativa dos dados vem do sensor eletrônico CAPS, desenvolvido por uma equipe liderada pelo professor Coates no Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL.
A pesquisa foi apoiada pelo Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas do Reino Unido e pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, juntamente com outras agências de financiamento.
