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Análise espectral desvenda os anéis externos de Urano: μ e ν vistos por Keck, Hubble e James Webb

Cientista observa imagem de Saturno com anéis em tela de computador em escritório com modelo do planeta.

A análise espectral revelou: um anel é gelo de água vindo da lua Mab; o outro, material rochoso e orgânico de objetos ainda desconhecidos

Astrónomos usaram o Observatório Keck, no Havaí, e dados dos telescópios espaciais Hubble e James Webb para, pela primeira vez, “decompor” completamente por comprimentos de onda dois anéis externos de Urano - μ e ν. Com isso, tornou-se possível entender do que eles são feitos e por que apresentam aparências tão diferentes.

Esses anéis são extremamente tênues e ficam próximos das órbitas de 14 pequenas luas uranianas. Por estarem nesse ambiente e por emitirem/refletirem pouca luz, durante muito tempo foi difícil estudá-los de forma direta, e vários detalhes permaneceram em aberto.

Segundo Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, ao analisar a luz refletida é possível estimar o tamanho das partículas e a composição do material - e, assim, inferir como esses anéis se formaram.

O que o espectro mostrou nos anéis μ e ν de Urano

Antes, já se sabia que o anel μ tinha um aspeto mais azulado, enquanto o anel ν parecia mais avermelhado. Isso sugeria materiais distintos, mas faltava uma explicação sólida. Agora, ao combinar observações no visível e no infravermelho, os cientistas obtiveram o espectro de reflexão completo de ambos os anéis.

Nesse espectro, apareceu uma característica comum: um sinal de absorção por volta de 3 micrômetros (3 µm), presente tanto no μ quanto no ν.

A partir daí, as diferenças ficaram claras. Pelas suas propriedades, o anel μ corresponde a gelo de água. Já o anel ν, ao contrário, é composto principalmente por material rochoso, com uma fração de compostos orgânicos ricos em carbono.

De onde vem o material: Mab e colisões ainda não observadas

A origem do material também não é a mesma nos dois casos. O anel μ é alimentado por partículas que são ejetadas da superfície da pequena lua Mab, com cerca de 12 km de diâmetro. Isso também indica que a própria Mab é, em grande parte, formada por gelo.

O anel ν se forma por um processo diferente: ele surge de fragmentos e poeira produzidos em colisões entre corpos maiores e rochosos, que ainda não foram observados diretamente.

Observações desde 1977 e o papel do telescópio James Webb

Os anéis de Urano foram identificados pela primeira vez em 1977, durante um evento em que o planeta ocultou uma estrela vista da Terra. Mais tarde, a sonda Voyager-2 e o telescópio espacial Hubble revelaram que o sistema de anéis era muito mais complexo do que parecia inicialmente.

A distinção mais detalhada entre os anéis μ e ν começou a ficar clara no início dos anos 2000. Ainda assim, o quadro completo só foi fechado depois da incorporação dos dados do Telescópio Espacial James Webb, que observa no infravermelho.

Variações de brilho e o que ainda falta explicar

Os pesquisadores destacam que o brilho do anel μ pode variar ao longo do tempo, mas as causas dessa mudança continuam desconhecidas. Para compreender de vez a arquitetura do sistema de Urano, provavelmente serão necessárias futuras missões espaciais.


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