Detalhes da história dos minúsculos satélites internos de Saturno

Detalhes da história dos minúsculos satélites internos de Saturno

A Formação Atlas é um dos pequenos satélites internos de Saturno. Sua forma plana, reminiscente de ravioli, foi criada devido à colisão de dois corpos do mesmo tamanho.

As minúsculas luas internas de Saturno parecem um enorme ravioli. Sua forma excitante foi capturada com a ajuda da sonda Cassini. Pela primeira vez, cientistas da Universidade de Berna mostraram como esses satélites foram formados. Formas peculiares são o resultado natural de uma colisão entre pequenos objetos do mesmo tamanho.

Em 2017, a Cassini enviou fotos de close-ups de objetos extravagantes de Pan e Atlas com um diâmetro de 30 km e a forma de discos voadores. Grandes cordilheiras e centros proeminentes eram perceptíveis. O processo de sua formação imediatamente se tornou interessante.

Em primeiro lugar, surgiu a ideia de que a coisa toda estava na construção da massa. Portanto, os pesquisadores começaram a testar sua teoria. Os primeiros testes simples funcionaram bem, mas quando as forças de maré foram levadas em consideração, surgiram problemas. As condições próximas a Saturno são especiais, porque o planeta é 95 vezes mais massivo que o nosso, e os satélites internos giram a uma distância de menos da metade do índice Lua-Terra. Assim, marés poderosas são criadas, dilacerando tudo. É por isso que a lua não pode ser formada pelo aumento do material em um único núcleo. Um modelo alternativo é chamado de modo piramidal e assume que os satélites foram criados pela fusão de pequenos fragmentos lunares, de tamanho aproximado.

Detalhes da história dos minúsculos satélites internos de Saturno

A fileira superior exibe 3 pequenas luas de Saturno capturadas pela Cassini. Abaixo estão os resultados do modelo. A modelagem não apenas reproduz os números, mas também explica por que os intervalos de Pan e Atlas diferem do resto do corpo: eles são feitos de material suave que foi espremido no processo de fusão. Rachaduras podem ser o resultado de tensões de tração causadas pelo estresse de objetos cortantes.

Tendo resolvido os problemas iniciais, os pesquisadores puderam testar o modo piramidal. O resultado mostrou que a colisão levou precisamente às figuras que são visíveis nas imagens da Cassini. Aproximar-se de uma colisão frontal leva a objetos achatados com grandes cristas equatoriais, o que é perceptível em Pan e Atlas. Ao bater nas encostas, vemos formas alongadas que lembram um Prometheus de 90 quilômetros.

Detalhes da história dos minúsculos satélites internos de Saturno

Acima mostra um grande satélite de Saturno Iapet na observação de Cassini. Dotado de cume esferoide e equatorial oblato. A parte inferior mostra os resultados da simulação de uma fusão frontal de dois corpos de tamanho igual com metade da massa de Iapet.

Colisões frontais têm alta probabilidade

Com base na órbita atual das luas e seu ambiente orbital, os cientistas foram capazes de calcular que a velocidade de impacto atingiu cerca de 10 m / s. Criando modelos nesta faixa para diferentes ângulos de choque, conseguimos obter várias formas estáveis ​​que se assemelham a ravióli ou bolinhos. Mas funcionou para ângulos baixos. Se o indicador ultrapassou 10 graus, os formulários finais perderam a estabilidade. Curiosamente, as colisões frontais não são incomuns. Acredita-se que os minúsculos satélites internos vêm dos anéis de Saturno - um disco fino localizado no plano equatorial do planeta. Saturno não é uma esfera ideal, mas sim achatada, o que torna difícil tirar um objeto desse plano estreito. Portanto, casos frequentes de colisões frontais.

Pequenos satélites em órbita de Saturno

O estudo se concentrou nos pequenos satélites internos de Saturno, mas ele conseguiu encontrar uma possível explicação para o mistério de longa data relativo a Yapet. Por que essa lua tem uma forma oblata e uma pronunciada crista equatorial? O modelo mostra que, neste caso, a versão da fusão das luas de tamanho semelhante em um ângulo de inclinação próximo funcionará.

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