◙ SATURNO
Rings of Saturn.
Saturno é o sexto planeta a partir do Sol e o segundo maior do Sistema Solar atrás de Júpiter. Pertencente ao grupo dos gigantes gasosos, possui cerca de 95 massas terrestres e orbita a uma distância média de 9,5 unidades astronômicas.
Possui um pequeno núcleo rochoso, circundado por uma espessa camada de hidrogênio metálico e hélio. A sua atmosfera, também composta principalmente de hidrogênio, apresenta faixas com fortes ventos, cuja energia provém tanto do calor recebido do Sol quanto da energia irradiada de seu centro. Entretanto, estas bandas possuem aspecto pouco proeminente, com coloração que varia do marrom ao amarelado, devido à espessa névoa que envolve o planeta, além das camadas de nuvens. Sazonalmente surgem grandes sistemas de tempestades, além de vórtices permanentes existentes nos polos.
Sua magnetosfera gera, dentre outros fenômenos, auroras em seus polos. Uma das origens de seu campo magnético é a rápida rotação do planeta (menos de onze horas), que faz ainda que Saturno seja o planeta mais achatado do Sistema Solar. Modelos sugerem que o planeta teria se formado mais perto do Sol mas, devido à interação gravitacional com outros corpos, migrou para longe. Uma das características mais notáveis de Saturno é seu complexo e proeminente sistema de anéis, formados por gelo de água. Além dos anéis, mais de 146 satélites naturais ao seu redor, dos quais destaca-se Titã, envolto em uma espessa atmosfera de metano.
Visto da Terra, Saturno aparenta ser uma estrela brilhante no céu, facilmente visível. Somente após a invenção do telescópio, entretanto, descobriu-se seus anéis e satélites. Embora a qualidade dos instrumentos de observação tenha evoluído, o envio de sondas espaciais revelou detalhes sem precedentes. As sondas Pioneer 11, Voyager 1 e Voyager 2 passaram próximas a Saturno, mas sua complexidade motivou o envio de um orbitador, a Cassini, que levou consigo uma sonda, Huygens, que acabou por pousar na superfície de Titã.
Ficha de Saturno.
Características físicas
Saturno, com coloração bege pálida e anéis de cor clara em formato elíptico está no centro-esquerda da imagem. A Terra é uma pequena esfera azul e branca no canto direito.
Comparação de tamanho entre a Terra e Saturno.
Saturno é o segundo maior planeta do Sistema Solar, atrás apenas de Júpiter. Ambos pertencem ao grupo dos gigantes gasosos, de forma que possuem características similares. O planeta é formado predominantemente por hidrogênio e hélio, além de um provável núcleo rochoso. Saturno possui um raio de aproximadamente 58,2 mil quilômetros, equivalente a pouco mais de 9 vezes o raio da Terra. Sua massa, por outro lado, equivale a 95 massas terrestres. O planeta possui a menor densidade dentre todos do Sistema Solar, sendo de somente 0,7 g/cm³, menor que a massa específica da água. Consequentemente, a aceleração da gravidade no equador de Saturno (no nível de referência de 1 bar) é de 8,96 m/s², menor que a aceleração gravitacional terrestre. Embora não seja exclusivo de Saturno, seu sistema de anéis planetários é o mais proeminente do Sistema Solar. Embora seja o planeta com a segunda maior massa do Sistema Solar, corresponde a somente um terço da massa de Júpiter. Ainda assim, possuem dimensões relativamente próximas, o que é atribuído principalmente ao comportamento do gás hidrogênio.
Estrutura interna
As características relativas ao interior de Saturno são obtidas através do estudo do seu campo gravitacional e magnético Além das observações das propriedades físicas do planeta, outra ferramenta importante para a inferência da estrutura interna são as equações de estado, obtidas com base em estudos de laboratório e teóricos relacionando o comportamento dos materiais quando submetidos a determinada pressão e temperatura.
A baixa densidade do planeta indica que o hidrogênio é o seu principal constituinte. Em sua camada atmosférica é encontrado como gás, mas conforme a pressão aumenta em direção em seu interior, o gás passa para o estado líquido quando a pressão atinge 1 quilobar, a uma profundidade de 1.000 km em relação às nuvens, onde a temperatura chega a 730 °C. Ainda mais abaixo, a pressão faz com que o hidrogênio molecular líquido se torne ainda mais denso até a uma profundidade de 20.000 km, correspondente a um terço do raio do planeta. Na metade do raio, estima-se que a pressão seja grande o suficiente para que o as moléculas de hidrogênio líquido passem para um estado eletrônico degenerado de prótons e elétrons ionizados, tornando-se hidrogênio metálico, a uma temperatura de mais de 5.700 °C.
O campo gravitacional do planeta e seu baixo momento de inércia revelam que a maior parte de sua massa está concentrada próximo ao seu centro. De fato, estima-se que o núcleo rochoso, com uma quantidade considerável de ferro, contenha uma massa de dez a vinte vezes a massa da Terra, sendo, portanto, maior que o núcleo de Júpiter. A temperatura em seu núcleo atinge cerca de 9.000 K. Ao seu redor, circundam hidrogênio com uma quantidade considerável de hélio. Nota-se também que, ao redor do núcleo há uma concentração proporcionalmente maior de elementos químicos pesados (com massa atômica maior que do hélio), especialmente sob a forma de gelos como água, metano e amônia.
Diagrama da estrutura interna de Saturno.
Saturno irradia cerca de duas vezes mais energia do que recebe do Sol, principalmente no comprimento de onda infravermelho. Isto indica que, assim como Júpiter, o planeta possui uma fonte de energia interna. Embora a quantidade de energia irradiada seja similar à de Júpiter, a massa de Saturno é menor, o que sugere a ocorrência de algum processo particular em seu interior. Modelos sugerem que, em sua formação, Saturno teria originado a partir de um núcleo rochoso, cuja gravidade atraiu os gases existentes ao seu redor durante a formação do Sistema Solar, primariamente hidrogênio e hélio. Ao serem atraídos gravitacionalmente, estes gases se aqueciam a grandes temperaturas. Em Júpiter, a grande quantidade de gases acumulada permite que esta energia seja irradiada até hoje. Em Saturno, no entanto, este processo ocorre em proporção menor, devido a sua massa menor. Como alternativa, supõe-se que haja um processo de diferenciação de uma camada de hélio, em que este elemento químico, originalmente misturado ao hidrogênio líquido, precipita-se e, por ser mais pesado, afunda, o que transforma a energia potencial gravitacional em energia cinética, que é convertida em calor através da dissipação por atrito, o que seria responsável por explicar a energia extra liberada do interior do planeta e a proporção menor de hélio observada nas camadas superiores da atmosfera em relação aos demais gigantes gasosos.
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