Saturno pode ter ‘fracassado’ como gigante gasoso

O planeta anelado é definitivamente gasoso, mas será realmente “gigante”?

Saturno é verdadeiramente massivo – quase 100 vezes mais robusto que a Terra. Apesar do seu tamanho impressionante, o planeta anelado está a um distante segundo lugar de Júpiter, que é quase três vezes mais massivo.

À luz disto, um astrofísico sugere que não deveríamos considerar Saturno um gigante gasoso propriamente dito, mas sim um planeta que tentou, mas falhou tragicamente, alcançar a grandeza.

Astrônomos profissionais e o público em geral tendem a agrupar Júpiter e Saturno na mesma categoria aproximada de planetas gigantes gasosos. Afinal, ambos os planetas são muito grandes, ambos têm muitos gases hidrogénio e hélio que constituem a maior parte das suas atmosferas, e os dois planetas estão próximos um do outro no nosso sistema solar.

Mas investigações mais profundas realizadas com as sondas Cassini e Juno da NASA revelaram diferenças significativas entre os mundos — por exemplo, nas quantidades de elementos mais pesados ​​enterrados nas profundezas dos seus corpos. Além disso, Júpiter é três vezes mais massivo que Saturno – o que é, bem, uma grande coisa.

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Num novo artigo aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics Letters e disponível como pré-impressão, Ravit Helled, astrofísico do Centro de Astrofísica Teórica e Cosmologia da Universidade de Zurique, na Suíça, propõe que o nosso sistema solar tem apenas um verdadeiro gigante gasoso: Júpiter. Urano e Netuno são mais propriamente conhecidos como gigantes de gelo, uma vez que são feitos principalmente de outros elementos além de hidrogênio e hélio. Quanto a Saturno, Helled afirma que não é um gigante gasoso propriamente dito, mas não conseguiu atingir esse estatuto.

Fazer crescer um planeta gigante é um negócio complicado. O sistema solar inicial era um lugar complexo e em evolução. Inicialmente, havia bastante material girando em torno do sol ainda crescente no centro. Esse material era principalmente hidrogênio e hélio, com uma pitada de elementos mais pesados. Mas à medida que o jovem Sol começou a aquecer, expeliu todo o hidrogénio e hélio do sistema.

Isso significa que os planetas têm uma janela estreita de oportunidade para alcançar a grandeza. A única maneira de acumular mais massa, especialmente a partir do hidrogênio e do hélio, é, bem, acumular mais massa. Quanto mais massivo algo for, mais atração gravitacional ele terá e mais material desejará se juntar à festa planetária. Mas um planeta tem que fazer isso rapidamente, antes que o Sol elimine todos os elementos leves, interrompendo o crescimento.

Anteriormente, os investigadores presumiam que Júpiter e Saturno jogavam jogos semelhantes - com ambos os planetas a atingirem um certo estágio crítico necessário para aspirar rapidamente uma enorme quantidade de material num período de tempo relativamente curto - mas que, de alguma forma, Júpiter teve mais sorte no processo.

Mas de acordo com Helled, Saturno nunca teve chance de correr. O limite crítico onde um planeta pode ganhar uma quantidade exponencial de hidrogênio e hélio é aproximadamente 100 vezes a massa da Terra. Júpiter supera isso facilmente, o que significa que adquiriu a maior parte do material no sistema solar externo antes que o Sol o destruísse.

Urano e Netuno também eram pequenos demais para alcançar esse tipo de sucesso desenfreado. E Saturno fica bem na zona de transição. Se fosse um pouco maior, poderia ter competido com Júpiter pelo título de maior planeta do sistema solar.

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Em vez disso, Saturno ficou preso. Tornou-se grande o suficiente para poder extrair uma quantidade significativa de hidrogênio e hélio por meio da força da vontade gravitacional, mas não o suficiente para acelerar esse processo e realmente prosseguir. Portanto, para todos os efeitos, Saturno é um gigante gasoso falido, diz Helled.

Isto significa que, apesar das suas semelhanças ao nível da superfície, Júpiter e Saturno evoluíram ao longo de caminhos completamente diferentes — o que explica as suas diferenças mais profundas. A distinção na forma como estes dois mundos evoluíram pode ajudar-nos a compreender não só como o nosso próprio sistema solar se desenvolveu, mas como surgiram os sistemas estelares em toda a galáxia.