domingo, 4 de maio de 2008

A descoberta dos aneis de Saturno.


Os Anéis de Saturno foram observados para a primeira vez em julho de 1610. Sendo o mérito de Galileo Galilei. Em parte graças às imagens de seu recém inventado telescópio, eram ainda imagens de baixa qualidade, e em parte porque fazia meses que tinha descoberto os quatro maiores satélites de Júpiter. Pensou inicialmente de que as estruturas borradas, parecidas às orelhas, que tinha visto, eram dois satélites ao lado de Saturno. Logo mudou da opinião. Aqueles apêndices estranhos não variaram a sua posição em relação a Saturno de uma noite para outra. Além disso, desapareceram em 1612. O anel tinha-se posicionado plano em relação à Terra , de forma que não era possível a sua visualização.
A geometria dos apêndices deixou os astrônomos perplexos. Até o ponto em que começaram a propor que eram asas unidas com Saturno ou que consistiria somente de satélites na órbita em torno da parte posterior de Saturno, razão porque nunca registrava a sobra do planeta.
Finalmente, em 1655, Christiaan Huygens sugeriu que os apêndices eram o sinal visível de um disco da matéria finamente e lisos, separado do planeta e tinham no plano equatorial. Dependendo em quais eram as posições da terra e de Saturno nas suas órbitas respectivas em torno do sol, a inclinação do disco em relação à Terra variaria. Esta seria a explicação da variação da sua aparência, de uma linha fina a um largo ecllipse.
O ciclo do anéis varia conforme a órbita do planeta Saturno, com duração de 30 anos.
Durante os dois séculos seguintes supôs-se que o disco era uma única camada contínua de matéria. A primeira objeção de encontro a essa hipótese não tardaria em surgir. Em 1675, Giovanni Cassini encontrando uma faixa escura que separa o disco em dois anéis concêntricos. Essa divisão recebeu o nome de Cassini.
No fim de século XVIII, Pierre-Simon Laplace mostrou que a combinação das forças de gravidade no planeta Saturno e a rotação do disco seriam suficientes para rasgar uma camada de matéria única. A princípio, toda a partícula do disco mantém a sua distância radial de Saturno porque há duas forças que balanceiam. A gravidade puxa a partícula para o interior, enquanto a força centrífuga empurra para a parte externa. A força centrífuga vem da velocidade da rotação, isso é porque o disco também gira. Entretanto, no exemplo de um disco rígido em rotação, as forças balanceiam somente para uma determinada distância radial. Para essa razão, Laplace propôs a hipótese que os anéis de Saturno fossem formados por muitos anéis finos, cada deles suficientes para suportar o desequilíbrio ligeiro das forças que apareceriam durante toda a sua largura radial.
A última passagem para a visão moderna do anéis ocorreu em 1857, quando James Clerk Maxwell ganhou o Premio Adams da Universidade de Cambridge pela sua demonstração matemática que os anéis eram formados de facto por numerosas massas pequenas, que mantêm as órbitas independentes. A confirmação experimental desta hipótese ocorreu em 1895, quando os astrónomos norte-americanos James E. Keeler e William W. Campbell deduziram a velocidade das partículas nos anéis a partir do Deslocamento de Doppler, ou modificação do tamanho de onda das linhas spectral da luz do Sol que as partículas refletem para a terra. Descobriram que o anel gira em torno de Saturno numa velocidade diferente da atmosfera planetária. Além disso, as partes internas do anel giraram numa velocidade maior do que as externas, conforme prescreviam as leis da física para partículas em órbitas independentes.

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