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"O planeta dos anéis", "a jóia do sistema solar". Assim Saturno é chamado algumas vezes pelas pessoas. Desde os primórdios o planeta Saturno é conhecido com seu forte brilho amarelado, movendo-se entre as constelações. É o planeta mais distante visível sem instrumento astronômico. Mesmo com telescópios amadores é possível perceber que Saturno é levemente achatado, vê algumas faixas horizontais da atmosfera e suas enormes luas, e é claro os magníficos anéis.  

Dependendo da qualidade do telescópio e do local de observação vê-se os três principais grupos de anéis, bem como as duas maiores divisões. Os anéis também são um espetáculo visto da Terra devido às inclinações do nosso planeta e de Saturno. Desta maneira os anéis aparecem de diversos ângulos diferentes: por um período como um disco com o planeta no centro, outro período como dois braços de Saturno, ou ainda de outras maneiras. Ora dá até para vê as sombras projetadas no disco do planeta!. 

Nesta conjunção de planetas, Saturno é visto a olho nu próximo à Lua. A foto foi tirada em 06/abr/2000. (Crédito Antonio Caldas)

 

O nome origina-se do deus romano da agricultura, que para os gregos era chamado de Cronos, o deus do tempo. Seu culto tinha grande importância em Roma, onde deu origem às festas chamadas de saturnais, de uma semana de duração (17 a 24 de dezembro). O escritor cientifico Isaac Asimov comentou o seguinte em seu livro Saturno: "A celebração solstícia mais conhecida dos tempos antigos era a dos romanos... Algum tempo depois de 300 A. D., o cristianismo conseguiu aplicar o golpe final pela absorção das saturnais." Curiosamente esta festividade era assinalada por banquetes barulhentos, bebedices, folias, danças, ofertas de presentes e pela decoração das casas com sempre-verdes. Não faz lembrar de algo parecido em nosso dias, na mesma época do ano?

Saturno também é a raiz da palavra inglesa saturday (sábado). Foto obtida por telescópio amador em 19/set/1999.( Crédito Kopernik Astronomical Society)

 

Somente após o uso de instrumentos é que foi possível descobrir os anéis de Saturno. Durante muito tempo, isto fez de Saturno um planeta ímpar - somente em 1977 foi descoberto anéis em outro planeta, Urano. Na realidade, os anéis são uma história à parte do planeta. Em 1655, o holandês Christian Huygens descobriu a maior lua de Saturno, e com o tempo Giovanni Domenico Cassini descobriu mais quatro luas; também descreveu as faixas horizontais parecidas com Júpiter. Willian Herschel com base nos estudos destas faixas calculou o período de rotação em 10 horas e 16 minutos, apenas um minuto a menos do atualmente conhecido! 
Bela imagem em infravermelho de Saturno obtida com o Telescópio Óptico Nórdico.( Crédito NOTSA)
Apesar de tanta dedicação no estudo de Saturno, quase tudo que se conhece do sistema saturniano foi conseguido em poucos meses com a exploração por três sondas espaciais: Pioneer 11 com máxima aproximação (apenas a 21.000 quilômetros das nuvens do planeta) em 01 de setembro de 1979, seguidas pelas sondas gêmeas Voyager 1 em 12 de novembro de 1980 (a 126.000 quilômetros) e Voyager 2 em 25 de agosto de 1981 (a 101.000 quilômetros). Clique para viajar junto com a Voyager 2! Recentemente o telescópio espacial Hubble revelou algumas tempestades e auroras em Saturno. No entanto em alguns anos, tudo isso pode ficar obscurecido com a missão da sondas Cassini-Huygens, que deverá chegar por volta do ano 2004, construída especialmente para estuda o sistema de Saturno e sua enorme lua, Titã.
  Saturno observado pelo maior telescópio do mundo, instalado no Havaí. (Crédito Keck Observatory)

 

Saturno é menor apenas que Júpiter. Para ter-se uma idéia do tamanho desse planeta: o volume que ocupa caberiam mais de 833 de nosso planeta; a massa equivale a mais de 95 vezes o da Terra; e o diâmetro é quase 9,5 maior que o nosso. No entanto, toda a matéria em Saturno está distribuída de modo rarefeito, e com isso, a densidade é somente de 0,69 g/cm³, ou seja, menos denso que a água! Deveras, é o planeta menos denso do sistema solar. Isto deve explicar porque Saturno também é o planeta mais achatado, com 0,90 de relação entre o diâmetro polar e o diâmetro equatorial; enquanto no equador mede 120.600 quilômetros, entre os pólos mede 108.800 quilômetros. Outro motivo para o achatamento de Saturno é a velocidade da rotação: na região do equador (chamada de Sistema I) é de apenas 10 horas e 13 minutos, enquanto nas altas altitudes (Sistema II) é de 10 horas e 38 minutos - o Sistema III é de 10 horas e 39 minutos, baseado nas emissões de rádio das altas altitudes, próximo aos pólos. Isto ocorre porque trata-se de um planeta gasoso, sendo que nem todas as "zonas" viajam numa mesma velocidade. Isso também ocorre com os demais astros gasosos, como o Sol ou Júpiter por exemplo.
Foto em ultravioleta de Saturno obtida em 1997 pelo Telescópio Espacial Hubble. O planeta estava a mais de 1 bilhão de km da Terra. Esta é a primeira imagem das auroras polares, causadas pelo vento solar que varre o planeta e concentra-se nos pólos, como ocorre no nosso planeta. (Crédito J,T.Trauger (JPL) e NASA)  
Saturno tem o eixo rotacional inclinado em 25,33 graus, parecida com a da Terra. A distância média do Sol é pouco mais de 1,4 bilhão de quilômetros (9,5 vezes à distância da Terra do Sol), gastando 29 anos e 5 meses para completar a volta em torno do Sol, inclinado 2,5 graus sobre o plano da eclíptica. A excentricidade orbital é de 0,05. Todos estes fatores orbitais afetam drasticamente a atmosfera de Saturno. Assim, como os demais planetas gigantes, Saturno também emite mais calor (o dobro) do que recebe. Sua estrutura interna deve-se um núcleo rochoso coberto por uma camada de hidrogênio líquido metálico, devido às altas pressões e altas temperaturas internas.
  Foto clássica de Saturno tirada pela Voyager 1 enquanto se aproximava do planeta. Apesar da cor bege predominar, já é possível algumas faixas na atmosfera do planeta. (Crédito NASA/JPL)

 

 

O eixo magnético e o eixo de rotação são praticamente iguais (menos de um grau de diferença). Apesar do campo magnético ser fraco (menos da metade da terrestre), a magnetosfera (espaço ao redor do planeta onde o campo magnético é ativo) de Saturno tem dimensões gigantescas: na direção do Sol atinge 1.390.000 quilômetros e do lado oposto 4.830.000 quilômetros. Além disso, é o mais complexo do sistema solar, com campos magnéticos e partículas que interagem, bem como de um imenso volume de espaço ocupado pelos satélites e pelos anéis. Os aparelhos das sondas revelaram que a magnetosfera completa uma volta em torno do planeta em 10 horas e 39 minutos.

Vista de estrutura ondulares na atmosfera de Saturno. Esta foto foi obtida em 10/nov/1980 quando a Voayger 1 estava à uma distância de 3,5 milhões de km do planeta. As menores formações nesta foto tem 65 km de diâmetro. (Crédito NASA/JPL)
Os aparelhos das Voyager também revelaram que o planeta está circundado por uma espessa ionosfera. Os ventos neste planeta são os mais velozes de todo o sistema solar: atinge a impressionante marca de 1.800 km/h! Esta velocidade é muito superior à de Júpiter. Esses ventos sopram geralmente em direção leste, diminuindo a velocidade conforme se afasta do equador para os pólos. Aparentemente eles são formados pela fonte interna de calor de Saturno e pela rapidez do período de rotação.
Outra imagem em infravermelho de Saturno.desta vez obtida pelo Hubble em 04/jan/1998. Esta imagem fornece informações detalhadas das nuvens e neblinas na atmosfera. Cada cor representa temperatura diferentes dos mais frio (em violeta) ao mais quente (em rosa). Também são visíveis dois satélites: embaixo à esquerda, Dione; e em cima, próximo a Saturno, Tetis.( Crédito E.Karkoschka (University of Arizona) e NASA)  

 

Imagem digital criada a base das fotos enviadas pelas sondas espaciais. (Crédito Don Davis)
Foto real de Saturno e seus anéis tirada pela Voyager 2 em 11/ago/1981 quando estava quase à 14 milhões de km do planeta e aproximando do gigante gasoso em 1 milhão de km por dia. Além da sombra do anel no disco planetário, também são visto as tradicionais faixas horinzontais e algumas nuvens. (Crédito NASA/JPL)

 

 

Saturno tem estrutura interna e composição química (89% de hidrogênio, 11% de hélio e o restante de metano e amônia) similar à de Júpiter. No entanto sua aparência é pouco diferente porque a atmosfera de Saturno tem mais substancias químicas baseadas em amônia, e por isso as formações nebulosas lhe dão uma cor bege. Além da cor, as faixas têm menos contraste, devido às temperaturas mais baixas, podendo atingir -185ºC. Estas faixas são mais largas próximo ao equador. Em Saturno também há manchas ovais (até do tamanho da Terra) de longa duração e outras formações atmosféricas encontradas em Júpiter, no entanto são menos nítidas.

Duas manchas ovais, de cor marrom, são visto levemente em cima, à direita. Parecem pequenos, mas cada um tem cerca de 10.000 km, localizado no hemisfério norte de Saturno. Esta foto foi tirada em 07/nov/1980 pela Voyager 1, distante 7,5 milhões de km. (Crédito NASA/JPL )

Por exemplo, em 1990, o Hubble observou uma enorme mancha branca próxima ao equador de Saturno que não aparece nas fotos das sondas; depois de quatros anos observou-se outra mancha menor. Na realidade, estas manchas são tempestades ciclônicas que podem durar anos. As regiões atmosféricas mais profundas de Saturno foram vistas pelas sondas através de aberturas provocadas por elas.

Nesta imagem do hemisfério norte de Saturno são vistas diversos aspectos das nuvens na atmosfera movimentada do planeta: faixas escuras e claras, nuvens em diversas formas . As menores estruturas visíveis têm cerca de 175 km. A foto foi obtida em 05/nov/1980 pela Voyager 1 à uma distância de 9 milhões de km. (Crédito NASA/JPL)

 

Esquema das posições dos anéis de Saturno conforme visto pelos telescópios da Terra. Note que em razão da inclinação de Saturno, bem como de nosso planeta, os anéis aparecem ora "por baixo" de Saturno, ora"por baixo", ora "somem" ficando apenas uma linha sob o planeta.

 

A história dos anéis de Saturno não remonta a quatro séculos: em 1610, Galileu Galilei observou-os, mas não foi possível distingui-los. Em 1655, Huygens com base em outras observações já feitas, explicou que se tratava de anéis que circundavam Saturno. Cassini descobriu em 1675 um grande intervalo entre os anéis, e em 1837 Johann Encke, descobriu outro intervalo menor em outra parte dos anéis. Por fim podemos citar James C. Maxwell, cuja teoria da complexidade dos anéis foram comprovadas pelas sondas espaciais.

Pelo tamanho (mais de 270.000 quilômetros de largura e menos um quilômetro de espessura) e pelo brilho (albedo entre 0,2 e 0,6) os anéis de Saturno, mesmo distante de nós mais de 1,2 bilhão de quilômetros, muitas vezes rouba a cena do próprio planeta. Afinal todos os outros três gigantes (Júpiter, Urano e Netuno) possuem anéis, mas somente os de Saturno são tão belos e visíveis.

  Foto dos anéis de Saturno em cores falsas, processadas por computador a partir de imagens com filtro claro, laranja e ultravioleta. Foram obtidas pela Voyager 2 em 17/ago/1981 de uma distância de 8,9 milhões de km. São visiveis o Anel C (azul), o Anel B (laranja e verde), a Divisão de Cassini, o Anel A (marrom) e a Divisão de Encke. (Crédito NASA/JPL)

Mas por que são tão visíveis? Simplesmente porque a maior parte das partículas dos anéis é composta de cristais de gelo d'água, ou recobertas por ela, de tamanhos diversos até alguns quilômetros; são como icebergs flutuando no espaço. Se a matéria dos anéis fosse condensado formaria uma lua com apenas 100 quilômetros de diâmetro!

Como se originaram estes magníficos anéis? Não se sabe com certeza, mas há duas teorias básicas: uma afirma que uma lua foi destruída (pelo efeito de maré ou por uma colisão catastrófica); e outra diz que a gravidade de Saturno não permitiu a formação duma pequena lua.

Close-up da estrutura de anéis de Saturno obtida pela Pioneer 11 em set/1979. Além da Divisão de Cassini e o Anel A (dividido pela Falha de Encke), também são vistos duas luas menores de Saturno. (Crédito NASA/JPL)  

 

Vista artística dos anéis de Saturno. Os anéis são fragmentos gelados que refletem bem o brilho do Sol. O artista imaginou entrando nos anéis em direção ao planeta, que está em minguante. (Crédito Don Dixon)

 

As sondas observaram alguns raios entres as partículas. Também foram observadas as raias (estranhas estruturas escuras que duram cerca de 10 horas) que já tinha sido visto por alguns astrônomos amadores. O que ocasiona estes eventos é atualmente desconhecido. Todo o sistema de anéis é extremamente complexo e seu funcionamento ainda não foi totalmente desvendado. Por exemplo, parece que os satélites pastores (Atlas, Prometeu, Pandora e Mimas) desempenham um importante papel no confinamento da matéria e na delimitação das bordas dos anéis. Também parecem impedir a queda dos anéis sobre o planeta e evitam que se espalhem pelo espaço. É claro que existem várias outras teorias para explicar todo o sistema de anéis de Saturno.

Nesta imagem da Voyager 1 foram descobertas as raias (traços escuros mais ou menos radiais) na alça do Anel B que duram algumas horas. (Crédito NASA/JPL)

Na realidade os anéis de Saturno são compostas de milhares de subanéis divididas entre si. Podemos compara-los aos sulcos do disco de vinil. Eles são circulares, mas parecem elípticas porque quem está na Terra vê Saturno numa posição inclinada. No entanto são visíveis da Terra três grandes grupos de anéis:

O anel C é o mais interno e transparente deles; tem 17.500 quilômetros de largura; foi descoberto em 1850; do lado externo há uma falha chamada de Maxwell de 270 quilômetros, seguida por dois anéis com bordas bem nítidas.

O anel B é o mais brilhante e mais largo, com 25.500 quilômetros; possui a maior concentração de partículas, que variam de poucos metros a algumas dezenas de quilômetros, de cor avermelhada; foi neste grupo de anel que foram observadas as já citadas raias; na parte externa é separadas do Anel A, pela Divisão de Cassini (descoberto em 1675), região com pouca matéria de 4.700 quilômetros de largura.

Imagem obtida quando uma estrela (Delta de Escorpião) passou por detrás dos anéis de Saturno. Os instrumentos da Voyager 2 pode então montar esta imagem dos anéis exteriores com detalhes de mil vezes o que seria possível com as câmeras normais da sonda. (Crédito NASA)

O anel A é o mais externo deles; também é brilhante, porém mais estreito que o Anel B, medindo cerca de 14.600 quilômetros; é dividida pela Divisão (ou Folga) de Encke (descoberto em 1837) que tem 250 quilômetros de largura.Clique para uma viagem com Saturno e seus anéis!

  Imagem composta por computador das fotos obtidas pela Voyager 1 em 30/out/1980 a uma distância de 18 milhões de km. Desta maneira foi possível obter detalhes que não são visíveis ao olho humano. Foram usados os filtros ultravioleta, azuis e verde. (Crédito NASA/JPL)

 

Além destes, há outros quatros grupos de anéis descobertos pelas sondas: o Anel D, o mais próximo do planeta com apenas 7.500 quilômetros de largura e muito rarefeito; o Anel F, uma estrutura complexa, entrelaçando dois anéis estreitos e brilhantes, separado do Anel A pela divisão de Keeler; o Anel G, mais rarefeito e distante do que o Anel F; e finalmente o mais afastado de Saturno, o Anel E, que se espalha por uma região de 300.000 quilômetros, onde a maior parte da matéria está próximo ao satélite Encélado.
Concepção artistica de dois cometas fazendo um voô rasante sob os anéis de Saturno. Além disso, uma das luas de Saturno aparece em crescente. (Crédito Mark. A. Garlick)

 

DADOS DOS ANÉIS DE SATURNO
DESIGNAÇÃO

DISTÂNCIA DA ATMOSFERA (km)

LARGURA (km)

ESPESSURA (m)  

Anel D 6.600 7.500

?

Anel C 14.360 17.500 ?
Falha de Maxwell (ou Francesa) 27.191 270 ?
Anel B 31.675 25.500 100 a 1.000
Divisão de Cassini 57.207 4.700 ?
Anel A 62.040 14.600 100 a 1.000
Divisão de Encke 73.289 325 ?
Divisão de Keeler 76.230 35 ??
Anel F 80.074 30 a 500 ?
Anel G 109.700 8.000 ?1100.000 a 1.000.000
Anel E 119.700 300.000 1.1.000.000

 

Imagem artistíca do complexo sistema de anéis (em azul) e satélites (em branco) de Saturno. Também são indicados as posições em que se aproximaram as 3 sondas (em amarelo) que exploraram o planeta. Os satélites estão em tamanho real. (Baseado em imagem de David Seal/NASA)

 

 

Saturno tem o maior número de satélites do sistema solar: 30. Por isso alguns comparam a um sistema solar em miniatura. Seus satélites apresentam peculiaridades fascinantes, albedos irregulares e composição química variado. Sem falar da diversidade de tamanho; o maior deles, Titã, têm dimensões planetárias, enquanto que os menores são meros asteróides. A maioria tem o período de rotação sincronizado com o período orbital, assim como acontece com a nossa Lua. Os astrônomos costumam classificá-las à base dos parâmetros orbitais em duas categorias: regulares (órbitas quase circulares e pouco inclinados) e irregulares (órbitas excêntricas e inclinados).

No entanto, nesta Home Page separaremos pelo tamanho: Titã, Satélites Maiores, Internos e Irregulares.

Foto de Saturno à mais de 5 milhões de km, quando a Voyager 1 estava se despedindo do sistema saturniano. Esta foto é impar, porque da Terra não é possível ver Saturno deste ângulo. Além do lado iluminado pelo Sol, estão bem claro os três principais grupos de anéis (C, B e A) e a principal divisão (Divisão de Cassini). (Crédito NASA/JPL)

 

 

Comparado à Terra, Saturno é cerca 9,5 vezes maior, sem contar os anéis. (Crédito Walter Myers) 

Diagrama da órbita de Saturno vista de cima. Apesar de Saturno está o dobro da distância de Júpiter-Terra, ainda assim os anéis refletem bem os raios solares. 

 

DADOS NUMÉRICOS DE SATURNO
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Massa (Terra =1) 95,19
Volume (Terra=1) 833,23
Densidade (g/cm³) 0,69
Gravidade (Terra=1) 0,91
Temperatura Média (atmosfera) -180º C
Temperatura Máxima (atmosfera) -139º C
Temperatura Mínima (atmosfera) -185º C
Componentes Principais da Atmosfera Hidrogênio e Hélio
Satélites Conhecidos 30
CARACTERÍSTICAS ORBITAIS
Distância Média do Sol (km) 1.430.000.000
Distância Máxima do Sol (km) 1.506.400.000
Distância Mínina do Sol (km) 1.347.600.000
Diâmetro Médio (km) 120.600
Período de Revolução (anos) 29,42
Período de Rotação 10h 39min
Inclinação do Eixo (graus) 25,33
Excentricidade da Órbita 0,056

Colaboraram para esta página:

Felipe S. Zanuzzo e Thiago L. Christofoletti da Rede Universo.net

Os internautas que participaram na escolha do fundo musical e das fotos na página PESQUISA.

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