Os anéis de Saturno se estendem mais acima e abaixo do plano dos anéis, formando um "halo".

 A sonda Cassini realizou suas órbitas finais, conhecidas como Órbitas Finais (GFOs, na sigla em inglês), em 2017, antes de se lançar na atmosfera de Saturno. Durante essas GFOs, a sonda coletou amostras de poeira acima e abaixo dos anéis de Saturno para análise com seu Analisador de Poeira Cósmica (CDA, na sigla em inglês). 

Agora, pesquisadores publicaram um novo estudo no periódico The Planetary Science Journal , revelando que esses dados indicam que os famosos anéis de Saturno se estendem muito mais acima e abaixo do plano dos anéis do que os finos anéis que vemos através de um telescópio. 

Localização das partículas de silicato (azul) detectadas em relação ao eixo de rotação e ao plano dos anéis de Saturno (em R S ). Crédito: The Planetary Science Journal (2025). DOI: 10.3847/psj/ae18c1

'Semelhanças composicionais impressionantes'

Ao longo de suas 20 órbitas, a Cassini coletou 1.690 espectros de poeira, que foram analisados. Destes, 155 foram claramente identificados como partículas minerais (ou de silicato). As partículas foram coletadas a uma distância aproximada de até três raios saturnianos (RS) acima e abaixo do plano dos anéis, em abundâncias aproximadamente iguais, formando um "

halo". Após análise composicional, a equipe descobriu que esses silicatos de alta latitude eram quase idênticos em composição aos encontrados perto dos anéis. As partículas próximas e distantes dos anéis são compostas principalmente de magnésio e cálcio, em níveis semelhantes aos encontrados em regiões cósmicas. Também foi constatada uma depleção significativa de ferro nas partículas de poeira, correspondendo à composição de ferro encontrada perto dos anéis. Os autores do estudo observam que essas foram consideradas "semelhanças composicionais impressionantes".

"Concluímos que, dentro da precisão do método, esses grãos de poeira mineral têm composição idêntica, sugerindo que os silicatos deste estudo também se originam dos anéis principais, atingindo latitudes >3RS em relação ao plano dos anéis de Saturno", escrevem os autores do estudo.

Uma explicação provável

Para determinar como essa distribuição de partículas pode ter se originado, a equipe realizou uma série de simulações dinâmicas. Eles determinaram que tais partículas podem alcançar as latitudes onde foram encontradas se forem ejetadas dos anéis a velocidades superiores a 25 km/s e tiverem menos de 20 nanômetros de tamanho. A equipe afirma que isso pode ocorrer se as partículas dentro dos anéis forem atingidas por micrometeoroides, que são relativamente abundantes.

"O aumento observado na densidade de partículas com a diminuição da distância ao plano dos anéis está de acordo com a ejeção após o impacto de micrometeoroides como o mecanismo dominante de produção de partículas. Espera-se que a maioria das partículas ejetadas colida novamente com os anéis principais ou caia em Saturno, e presume-se que apenas uma pequena fração escape com sucesso dos anéis", explicam os autores do estudo.

Segundo os pesquisadores, o mecanismo mais provável é a condensação de plumas de vapor rápidas após o impacto do micrometeoroide nos anéis. Isso resultaria nos nanossilicatos observados nos dados, bem como na depleção de ferro também observada.

Os pesquisadores também exploraram uma teoria alternativa, na qual as partículas foram atraídas por focalização gravitacional e, portanto, entraram no sistema de Saturno vindas de fora. No entanto, eles afirmam que isso é menos provável porque a composição da poeira não corresponde aos grãos de poeira exógenos observados pelo CDA em outras partes do sistema de Saturno.

Como as colisões de micrometeoroides são bastante comuns, o estudo levanta algumas questões sobre se os sistemas de anéis de outros planetas também podem se estender mais, ou se podem ter outros efeitos da dinâmica da poeira, que não são facilmente visíveis por meio de métodos convencionais.

Phys.org