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12: Anéis, luas e Plutão

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    “Nossa imaginação sempre fica aquém de antecipar a beleza que encontramos na natureza.” —O geólogo Laurence Soderblom, discutindo o encontro da Voyager de 1989 com as luas de Netuno

    Todos os quatro planetas gigantes são acompanhados por luas que orbitam em torno deles como planetas em um sistema solar em miniatura. Quase 200 luas são conhecidas no sistema solar externo — muitas para serem citadas individualmente ou discutidas com qualquer detalhe. Os astrônomos prevêem que pequenas luas adicionais aguardam descobertas futuras. Também descobrimos uma variedade fascinante de anéis ao redor de cada um dos planetas jovianos.

    Antes das missões Voyager, até mesmo as maiores luas do planeta externo eram meros pontos de luz em nossos telescópios. Então, em menos de uma década, tivemos imagens em close-up, e essas luas se tornaram mundos individuais para nós, cada um com características e peculiaridades únicas. A missão Galileo aumentou muito nosso conhecimento das luas de Júpiter, e a missão Cassini fez o mesmo com o sistema de Saturno. Em 2015, a espaçonave New Horizons da NASA concluiu a exploração inicial dos planetas “clássicos” do sistema solar com seu sobrevoo de Plutão e suas luas. Incluímos Plutão aqui porque, de certa forma, ele se assemelha a algumas das maiores luas do sistema solar externo. Cada nova missão de espaçonave revelou muitas surpresas, já que os objetos no sistema solar externo são muito mais variados e geologicamente ativos do que os cientistas haviam previsto.

    • 12.1: Sistemas de anel e lua introduzidos
      Os quatro planetas jovianos são acompanhados por impressionantes sistemas de luas e anéis. Quase 200 luas foram descobertas no sistema solar externo. Dos quatro sistemas de anéis, o de Saturno é o maior e é composto principalmente de gelo de água; em contraste, Urano e Netuno têm anéis estreitos de material escuro e Júpiter tem um anel tênue de poeira.
    • 12.2: As luas galeanas de Júpiter
      As maiores luas de Júpiter são Ganimedes e Calisto, ambas objetos de baixa densidade que são compostos por mais da metade do gelo de água. Calisto tem uma antiga superfície com crateras, enquanto Ganimedes mostra evidências de extensa atividade tectônica e vulcânica, persistindo até talvez um bilhão de anos atrás. Io e Europa são mais densos e menores, cada um do tamanho da nossa Lua. Io é o objeto mais vulcanicamente ativo no sistema solar.
    • 12.3: Titã e Tritão
      A lua de Saturno, Titã, tem uma atmosfera mais espessa do que a da Terra. Existem lagos e rios de hidrocarbonetos líquidos e evidências de um ciclo de evaporação, condensação e retorno à superfície semelhante ao ciclo da água na Terra (mas com metano e etano líquidos). O módulo de pouso Cassini-Huygens pousou em Titã e mostrou uma cena com pedregulhos, feitos de gelo de água, congelados com mais força que rocha. A lua fria de Netuno, Tritão, tem uma atmosfera muito fina e gêiseres de gás nitrogênio.
    • 12.4: Plutão e Caronte
      A sonda New Horizons revelou que Plutão e Caronte são dois dos objetos mais fascinantes do sistema solar externo. Plutão é pequeno (um planeta anão), mas também surpreendentemente ativo, com áreas contrastantes de terreno com crateras escuras, bacias de gelo de nitrogênio de cor clara e montanhas de água congelada que podem estar flutuando no gelo de nitrogênio. Até mesmo a maior lua de Plutão, Caronte, mostra evidências de atividade geológica. Tanto Plutão quanto Caronte se revelaram muito mais dinâmicos.
    • 12.5: Anéis planetários
      Os anéis são compostos por um grande número de partículas individuais orbitando tão perto de um planeta que suas forças gravitacionais poderiam ter quebrado pedaços maiores ou impedir que pequenos pedaços se reunissem. Os anéis de Saturno são largos, planos e quase contínuos, exceto por algumas lacunas. As partículas são principalmente gelo de água, com dimensões típicas de alguns centímetros. Hoje, Enceladus está emitindo gêiseres de água para manter o tênue E Ring, que é composto por cristais de gelo muito pequenos.
    • 12.E: Anéis, luas e Plutão (exercícios)

    Miniatura: esta montagem, montada a partir de imagens individuais do Galileu e da Voyager, mostra um “retrato de família” de Júpiter (com sua mancha vermelha gigante) e suas quatro grandes luas. De cima para baixo, vemos Io, Europa, Ganímedes e Calisto. As cores são exageradas pelo processamento de imagens para enfatizar os contrastes. (crédito: modificação do trabalho pela NASA).