quinta-feira, 10 de julho de 2014

Saturno

Saturno é o sexto planeta a partir do Sol e o segundo maior no sistema solar com um diâmetro equatorial de 119,300 quilómetros (74,130 milhas). Muito do que se sabe sobre o planeta é devido às explorações da Voyager em 1980-81. Saturno é visivelmente achatado nos pólos, como resultado da rotação muito rápida do planeta no seu eixo. O seu dia dura 10 horas e 39 minutos, e demora cerca de 29.5 anos terrestres para dar a volta ao Sol. A atmosfera é principalmente composta por hidrogénio com pequenas quantidades de hélio e metano. Saturno é o único planeta menos denso do que a água (cerca de 30 porcento menos). No hipotético caso de se encontrar um oceano suficientemente grande, Saturno flutuaria nele. A coloração amarela enevoada de Saturno é marcada por largas faixas atmosféricas semelhantes, mas mais fracas, às de Júpiter.
O vento sopra em altas velocidades, em Saturno. Perto do equador, atinge uma velocidade de 500 metros por segundo (1,100 milhas por hora). O vento sopra principalmente na direcção leste. Encontram-se os ventos mais fortes perto do equador e a velocidade decresce uniformemente a maiores latitudes. A latitudes superiores a 35 graus, os ventos alternam entre leste e oeste conforme a latitude aumenta.
O sistema de anéis de Saturno faz do planeta um dos mais belos objectos no sistema solar. Os anéis estão divididos em diferentes partes, que incluem os anéis brilhantes A e B e um anel C mais fraco. O sistema de anéis tem diversos espaçamentos. O espaçamento mais notável é a Divisão Cassini, que separa os anéis A e B. Giovanni Cassini descobriu esta divisão em 1675. A Divisão Encke, que divide o anel A, teve o seu nome baseado em Johann Encke, que a descobriu em 1837. As sondas espaciais mostraram que os anéis principais são na realidade formados por um grande número de anéis pequenos e estreitos. A origem dos anéis é obscura. Pensa-se que os anéis podem ter sido formados a partir das grandes luas que foram desfeitas pelo impacto de cometas e meteoróides. A composição exacta dos anéis não é conhecida, mas mostram que contêm uma grande quantidade de água. Podem ser compostos por icebergs e/ou bolas de gelo desde poucos centímetros até alguns metros de diâmetro. Muita da estrutura elaborada de alguns dos anéis é devida aos efeitos gravitacionais dos satélites vizinhos. Este fenómeno é demonstrado pela relação entre o anel F e duas pequenas luas que pastoreiam a matéria do anel.
Também foram encontradas formações radiais no grande anel B pelas sondas Voyager. Pensa-se que as formações são compostas por partículas finas, do tamanho de grãos de pó. Entre as imagens obtidas pelas sondas Voyager observou-se a formação e a dissipação dos raios. Apesar das cargas electrostáticas poderem criar raios pela levitação das partículas de pó acima do anel, a causa exacta da formação destes raios não está bem compreendida.
Saturno tem 18 luas confirmadas, o maior número de satélites de qualquer planeta do sistema solar. Em 1995, os cientistas, usando o Telescópio Espacial Hubble, descobriram quatro objectos que podem também ser luas.


Estatísticas de Saturno
 Massa (kg)5.688e+26 
 Massa (Terra = 1)9.5181e+01 
 Raio Equatorial (km)60,268 
 Raio Equatorial (Terra = 1)9.4494e+00 
 Densidade Média (gm/cm^3)0.69 
 Distância média do Sol (km)1,429,400,000 
 Distância média do Sol (Terra = 1)9.5388 
 Período rotacional (horas)10.233 
 Período orbital (anos)29.458 
 Velocidade média orbital (km/seg)9.67 
 Excentricidade orbital0.0560 
 Inclinação do eixo (graus)25.33 
 Inclinação orbital (graus)2.488 
 Gravidade à superfície no equador (m/seg^2)9.05 
 Velocidade de escape no equador (km/seg)35.49 
 Albedo geométrico visual0.47 
 Magnitude (Vo)0.67 
 Temperatura média das nuvens-125°C 
 Pressão atmosférica (bars)1.4 
 Composição atmosférica




Hidrogénio
Hélio

97%
3% 


Animações de Saturno




Vistas de Saturno



Saturno com Rea e Dione 

Voyager 2, da NASA, obteve esta fotografia de Saturno em 21 de Julho de 1981, quando a sonda estava a 33.9 milhões de quilómetros (21 milhões de milhas) do planeta. São visíveis dois padrões de nuvens, presumivelmente convectivas, a meio do hemisfério norte, e diversas formações semelhantes a raios escuros podem ser vistas no grande anel B (à esquerda do planeta). As luas, Rea e Dione, surgem como pontos azuis a sul e sudeste de Saturno, respectivamente. A Voyager 2 fez a sua maior aproximação a Saturno em 25 de Agosto de 1981. (Cortesia NASA/JPL) 


Saturno com Tétis e Dione 

Saturno e duas das suas luas, Tétis (acima) e Dione, foram fotografadas pela Voyager 1 em 3 de Novembro de 1980, de uma distância de 13 milhões de quilómetros (8 milhões de milhas). As sombras de três anéis brilhantes de Saturno e de Tétis estão projectadas sobre o topo das nuvens. O limite do planeta pode ser visto facilmente através da Divisão Cassini, com 3,500 quilómetros (2,170 milhas) de largura, que separa o anel A do anel B. A vista através da Divisão Encke, muito mais estreita, perto do limite exterior do anel A, é menos nítida. Além da Divisão Encke (à esquerda) estão o mais fraco dos três anéis mais brilhantes de Saturno, o anel C ou anel crepe, quase invisível contra o planeta. (Cortesia NASA/JPL) 


Telescópio Óptico Nórdico 

Esta imagem de Saturno foi obtida com o Telescópio Óptico Nórdico, de 2.6 metros, localizado em La Palma, nas Ilhas Canárias. (© Copyright Associação Científica do Telescópio Óptico Nórdico -- NOTSA) 


Num dos mais dramáticos exemplos da natureza de "agora-vê-se, agora-não-se-vê," o Telescópio Espacial Hubble capturou Saturno em 22 de Maio de 1995, quando o magnífico sistema de anéis de Saturno estava de topo. Esta travessia pelo plano dos anéis ocorre aproximadamente a cada 15 anos quando a Terra atravessa o plano dos anéis de Saturno.

Os anéis não desaparecem completamente porque a borda dos anéis reflecte a luz do sol. A banda escura que atravessa Saturno a meio é a sombra da projecção do anel no planeta (o Sol está a cerca de 3 graus acima do plano de anéis). A lista brilhante logo acima da sombra do anel é causada pela reflexão da luz do Sol nos anéis sobre a atmosfera de Saturno. Duas das luas de gelo de Saturno são visíveis como pequenos objectos semelhantes a estrelas no plano de anéis ou próximo dele.



Tempestade em Saturno 

Esta imagem, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, mostra uma rara tempestade que aparece como uma formação em forma de ponta de seta branca próxima do equador do planeta. A tempestade é gerada por uma corrente de ar quente, semelhante às formações de tempestade terrestres. A extensão este-oeste da tempestade é igual ao diâmetro da Terra (cerca de 12,700 quilómetros ou 7,900 milhas). As imagens do Hubble são suficientemente precisas para mostrar que os ventos prevalecentes formam uma "cunha" escura no lado oeste (esquerdo) da nuvem central brilhante. Os ventos mais fortes na direcção este do planeta, a 1,600 quilómetros (1,000 milhas) por hora, conforme informações baseadas nas imagens da sonda Voyager obtidas em 1980-81, são na latitude desta cunha.

A norte desta formação em forma de ponta de seta, os ventos decrescem de tal forma que o centro da tempestade se move para leste em relação ao fluxo local. As nuvens que se expandem para norte da tempestade são varridas para oeste pelos ventos a latitudes maiores. Os ventos fortes perto da latitude da cunha escura sopram na parte norte da tempestade, criando uma perturbação secundária que dá origem às nuvens brancas ténues a leste (direita) do centro da tempestade. As nuvens brancas da tempestade são formadas de cristais de gelo de amónia que se formam quando um fluxo ascendente de gases mais quentes forçam o seu caminho através dos topos das nuvens mais frias. 


Vistas do TEH das Auroras de Saturno 

A imagem de cima mostra a primeira imagem alguma vez obtida das auroras brilhantes nos pólos norte e sul de Saturno, vistas em luz distante do ultravioleta pelo Telescópio Espacial Hubble. O Hubble discerne uma faixa circular e luminosa centrada no polo norte, em que uma enorme cortina auroreal se eleva a 2,000 quilómetros (1,200 milhas) acima dos topos das nuvens. Esta cortina muda rapidamente em brilho e extensão durante o período de duas horas das observações do TEH.

A aurora é produzida por partículas carregadas capturadas que, ao precipitar-se da magnetosfera, colidem com os gases atmosféricos. Como resultado do bombardeamento, os gases de Saturno brilham em comprimentos de onda longe do ultravioleta (110-160 nanómetros). Estes comprimentos de onda são absorvidos pela atmosfera da Terra, e só podem ser vistos por telescópios no espaço.

Para comparação, a imagem de baixo é uma composição colorida de Saturno em luz visível, conforme foi vista pelo Hubble em 1 de Dezembro de 1994. Ao contrário da imagem ultravioleta, as familiares faixas e zonas atmosféricas de Saturno são vistas claramente. O banco de nuvens mais baixo não é visível no comprimento de onda do ultravioleta porque a luz do Sol é reflectida pelo mais alto na atmosfera. 


Última Vista de Saturno 

Dois dias depois do seu encontro com Saturno, a Voyager 1 olhou para trás para o planeta a uma distância de mais de 5 milhões de quilómetros (3 milhões de milhas). Esta vista de Saturno nunca tinha sido obtida por um telescópio de Terra, porque a Terra está tão perto do Sol que apenas consegue ser vista a face iluminada pelo Sol. (Copyright © Calvin J. Hamilton) 


Os Anéis de Saturno 

Esta imagem em cores melhoradas mostra as formações em forma de raios nos anéis. Os raios parecem formar-se muito rapidamente com bordas finas para logo se dissiparem. O anel A aparece como o anel exterior, mas nesta imagem aparece dividido em duas faixas pela divisão de Encke. A divisão Cassini separa os anéis A e B. (Crédito: Calvin J. Hamilton) 


Imagem dos Anéis de Saturno em Cores Falsas 

Possíveis variações na composição química de uma parte do sistema de anéis de Saturno para a outra, são visíveis nesta imagem da Voyager 2 como variações subtis na cor que podem ser registadas com técnicas especiais de processamento de cores em computador. Esta vista com cores bastante realçadas foi feita a partir de imagens com filtro claro, laranja e ultravioleta obtidas em 17 de Agosto, de 1981 de uma distância de 8.9 milhões de quilómetros (5.5 milhões de milhas). Além da cor azul do anel C previamente conhecida, e da Divisão Cassini, a figura mostra outras diferenças de cor entre o anel B interior e a região exterior (onde os raios se formam) e entre estes e o anel A. (Cortesia NASA/JPL) 


O anel exterior de Saturno, o anel F, é uma estrutura complexa constituída por dois anéis estreitos, trançados e brilhantes nos quais são visíveis "nós". Os cientistas especulam que os nós podem ser acumulados de matéria do anel ou pequenas luas. O anel F foi fotografado a uma distância de 750,000 quilómetros (470,000 milhas). (Cortesia NASA/JPL) 


O Sistema de Saturno 

Esta imagem do sistema saturniano foi preparada pela combinação de imagens obtidas pela sonda Voyager 1 durante o seu encontro com Saturno em Novembro de 1980. Esta vista mostra Dione em primeiro plano, Saturno erguendo-se por trás, Epimeteu (acima, à esquerda) e Rea logo à esquerda dos anéis de Saturno. À direita e abaixo dos anéis de Saturno estão EnceladoMimasTétis, e Japeto (abaixo, à direita). Titan coberto de nuvens está acima à direita. (Copyright Calvin J. Hamilton) 


Estrutura dos Satélites e do Plano de Anéis de Saturno 

Esta imagem mostra os satélites de Saturno aproximadamente à escala bem como a estrutura de anéis de Saturno. (Cortesia Dave Seal, JPL) 



Os Anéis de Saturno



NomeDistância*LarguraEspessuraMassaAlbedo
 D67,000 km7,500 km???
 C74,500 km17,500 km?1.1x10^18 kg0.25
   Div.Maxwell87,500 km270 km
 B92,000 km25,500 km0.1-1 km2.8x10^19 kg0.65
   Div.Cassini117,500 km4,700 km?5.7x10^17 kg0.30
 A122,200 km14,600 km0.1-1 km6.2x10^18 kg0.60
   Div.Encke133,570 km325 km
   Div.Keeler136,530 km35 km
 F140,210 km30-500 km???
 G165,800 km8,000 km100-1000 km6-23x10^6 kg?
 E180,000 km300,000 km1,000 km??


Resumo das Luas de Saturno


Saturno tem 18 satélites oficialmente reconhecidos. Além disso, há outros satélites não confirmados. Um circula na órbita de Dione, um segundo está localizado entre as órbitas de Tétis e Dione, e um terceiro está localizado entre Dione e Rea. Os satélites não confirmados foram encontrados nas fotografias da Voyager, mas não foram confirmados em nenhuma outra vista. Recentemente, o Telescópio Espacial Hubble obteve imagens de quatro objectos que podem ser novas luas.
Podem ser feitas algumas generalizações acerca dos satélites de Saturno. Apenas Titan tem uma atmosfera apreciável. Muitos dos satélites têm uma rotação síncrona. As excepções são Hiperion, que tem uma órbita caótica, e Febe. Saturno tem um sistema de satélites regular. Isto é, os satélites têm órbitas quase circulares no plano equatorial. As duas excepções são Japeto e Febe. Todos os satélites têm uma densidade de < 2 gm/cm3. Isto indica que eles são compostos por 30 a 40% de rochas e 60 a 70% de água gelada. Muitos dos satélites reflectem 60 a 90% da luz que os atinge. Os quatro satélites exteriores reflectem menos do que isto e Febe reflecte apenas 2% da luz que o atinge.
A tabela seguinte resume o raio, massa, distância ao centro do planeta, descobridor e data da descoberta de cada um dos satélites confirmados de Saturno:

Lua#Raio
(km)
Massa
(kg)
Distância
(km)
DescobridorData
 PanXVIII9.655?133,583M. Showalter1990
 AtlasXV20x15?137,640R. Terrile1980
 PrometeuXVI72.5x42.5x32.52.7e+17139,350S. Collins1980
 PandoraXVII57x42x312.2e+17141,700S. Collins1980
 EpimeteuXI72x54x495.6e+17151,422R. Walker1966
 JanoX98x96x752.01e+18151,472A. Dollfus1966
 MimasI1963.80e+19185,520W. Herschel1789
 EnceladoII2508.40e+19238,020W. Herschel1789
 TétisIII5307.55e+20294,660G. Cassini1684
 TelestoXIII17x14x13?294,660B. Smith1980
 CalipsoXIV17x11x11?294,660B. Smith1980
 DioneIV5601.05e+21377,400G. Cassini1684
 HelenaXII18x16x15?377,400Laques-Lecacheux1980
 ReaV7652.49e+21527,040G. Cassini1672
 TitanVI2,5751.35e+231,221,850C. Huygens1655
 HiperionVII205x130x1101.77e+191,481,000W. Bond1848
 JapetoVIII7301.88e+213,561,300G. Cassini1671
 FebeIX1104.0e+1812,952,000W. Pickering1898
 Novos Possíveis Satélites de Saturno



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