Os anéis de gelo de Saturno não são apenas maravilhas estéticas. Um deles também registra uma bela trilha sonora planetária.
O interior do planeta, escondido sob uma mortalha de gás hidrogênio em sua maior parte, convulsiona. Isso causa mudanças no campo gravitacional local, que atrai as partículas do expansivo anel C de Saturno e as faz dançar. Esses movimentos idiossincráticos podem assumir a forma de ondas espirais, e conjuntos distintos de ondas revelam as características de particularidades do interior de Saturno.
Dizendo de outra forma, Saturno é uma orquestra. Notas diferentes estão aparecendo no anel C, como em partituras. Os cientistas podem ler essas notas, ouvir a música, identificar os instrumentos individuais e músicos que tocam - tudo sem jamais ver a própria orquestra.
Usando dados da missão Cassini que terminou em 2017, os cientistas ouviram e desconstruíram uma variedade de sinfonias no anel C de Saturno ao longo dos anos. Agora, dois pesquisadores do Institute of Technology da Califórnia - Christopher Mankovich, um cientista planetário, e Jim Fuller, um astrofísico teórico - decodificaram o suficiente desta música para ouvir os sons de uma das partes mais intrigantes de Saturno: seu núcleo.
De acordo com seu artigo, publicado em agosto na revista Nature Astronomy, o núcleo é colossal: constitui 60% do raio do planeta e tem 55 vezes a massa da Terra. E, ao contrário do aglomerado sólido ordenado de matéria metálica, rochosa ou gelada encontrada em outros mundos, o núcleo de Saturno é um amálgama caótico de rochas variadas e gelo misturado com uma forma metálica fluida de hidrogênio. As descobertas aproximam os pesquisadores da compreensão de como Saturno - e outros colossos gasosos como ele, incluindo Júpiter - nasceu.
“É uma história muito bonita”, disse Linda Spilker, cientista do projeto para a missão Cassini no Jet Propulsion Laboratory da NASA, que não estava envolvida com o trabalho.
As entranhas geológicas da Terra, da lua e (mais recentemente) de Marte foram mapeadas com sismômetros, instrumentos que registram as viagens das ondas sísmicas que se movem pelo planeta e se comportam de maneira diferente à medida que atravessam camadas mecanicamente diferentes. Saturno, que não tem uma superfície sólida, torna esse tipo de trabalho de detetive impossível.
A nave espacial em órbita pode, grosso modo, mapear uma estrutura interna da camada do bolo de um planeta gasoso, detectando mudanças sutis na gravidade. Mas o núcleo de Saturno tem um efeito tão fraco no campo gravitacional do planeta que esse truque não pode ser usado para visualizá-lo com precisão.
Felizmente, o movimento do anel C de Saturno revelou o que as técnicas tradicionais não conseguem. Nas últimas três décadas, os cientistas têm observado as estranhas ondas espirais do anel por meio de imagens das missões Voyager e Cassini. E eles concluíram, finalmente, que essas espirais estão sendo causadas por oscilações gigantescas em Saturno.
“São apenas terremotos constantes que existem em todo o planeta”, disse Mankovich.
É uma técnica conhecida como “cronoseismologia”: “kronos” é a palavra grega para Saturno, e “seismo” relaciona-se aos tremores. Em 2019, ela foi usada para resolver outro quebra-cabeça: Quanto dura um dia em Saturno? (Cerca de 10 1/2 horas terrestres.)
Agora o núcleo de Saturno foi iluminado. Modelos mais antigos retratavam o planeta como se fosse um globo com camadas distintas. A cronoseismologia revelou a confusa verdade. O núcleo é composto não apenas por rocha e gelo, mas também por hidrogênio metálico fluido, que anteriormente era considerado uma camada separada. Há mais rocha e gelo em seu centro, e mais hidrogênio metálico fluido em suas bordas externas - mas, por toda parte, tudo é misturado em um coquetel caótico. Junto com a mudança de transição de fluido para hidrogênio gasoso mais acima, este artigo pinta Saturno como uma grande bola difusa.
Apesar do sucesso contínuo da técnica, os cientistas ainda não sabem o que está fazendo o núcleo oscilar e criar aquelas ondas espirais no anel C. A Terra ressoa como um sino quando é balançada por poderosos tremores tectônicos.
“Mas Saturno é fluido, então onde estão os terremotos?” perguntou Mark Marley, um cientista planetário da Universidade do Arizona e um dos pioneiros da cronoseismologia que não estava envolvido com o trabalho.
Podemos finalmente conhecer os músicos da orquestra, mas a busca por seu esquivo maestro continua. /TRADUÇÃO LÍVIA BUELONI GONÇALVES
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