Este artigo foi publicado originalmente em Éos. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
O planeta excêntrico do sistema solar também tem algumas luas bastante estranhas. Os primeiros espectros infravermelhos das pequenas luas internas de Urano, que serão apresentado em 18 de dezembro, na Reunião Anual da AGU de 2025 em Nova Orleans, mostraram que suas superfícies são muito mais vermelhas, muito mais escuras e mais pobres em água do que as luas maiores que orbitam longe do planeta.
“Estávamos tentando ver como essas propriedades variavam entre os anéis e as luas”, disse Matt Hedmancientista planetário da Universidade de Idaho, em Moscou, e coautor da pesquisa. “Não tínhamos muita informação sobre os seus espectros antes porque são difíceis de observar.”
Pequeno, escuro e vermelho
Em 1986, Viajante 2 passou voando Urano na única visita da humanidade ao sistema. Naquela época, os astrônomos conheciam apenas as cinco principais luas do planeta e alguns anéis. A Voyager 2 descobriu mais 11 luas e foi capaz de medir aproximadamente seus tamanhos. Desde então, os cientistas têm usado telescópios terrestres e espaciais para descobrir mais de uma dúzia de satélites adicionais, trazendo Lua de Urano totalizando 29.
Muitas das luas descobertas mais recentemente são bem pequenas, desde Sycorax a 150 quilômetros de distância até Mab e Cupido a apenas 10 quilômetros. A maioria deles também orbita dentro ou fora do sistema de anéis de Urano, perto do planeta muito mais brilhante.
Todas essas propriedades tornaram difícil para os astrônomos aprender mais sobre as menores luas de Urano. É aí que a potência infravermelha Telescópio Espacial James Webb (JWST) entra.
“Parte do que torna o JWST particularmente bom para isso em comparação com, digamos, o Hubble e outros telescópios ópticos, é que no infravermelho, Urano é muito mais fraco, então você pode ver as coisas que o orbitam com muito mais facilidade”, explicou Hedman. Além do mais, todas as características espectrais nas quais a equipe estava interessada, como água gelada, ocorrem em comprimentos de onda que o JWST pode observar.
Os pesquisadores observou Urano em vários comprimentos de onda infravermelhos em fevereiro e observou profundamente as porções internas do sistema planetário. Eles queriam caracterizar as pequenas luas conhecidas e procurar novas. Eles descobriram uma lua até então desconhecida, temporariamente chamada S/2025 U1orbitando fora do anel épsilon.
Essas observações também forneceram a primeira informação sobre o brilho infravermelho das luas mais pequenas, muitas das quais permaneceram desconhecidas desde o sobrevoo da Voyager.
“A maioria dos anéis e das luas internas apresentam propriedades muito semelhantes”, disse Hedman. Eles tendem a ser muito mais vermelhos, mais escuros e mais pobres em água quando comparados com as luas exteriores maiores. MirandaAriel, Umbriel, Titânia e Oberon.
“E então há Mab,“Hedman acrescentou.
Os novos espectros mostram que a superfície de Mab é mais azul e mais rica em água do que as outras luas internas, disse Jacob Hermanestudante de graduação em física na Universidade de Idaho e principal autor da pesquisa. Na verdade, o seu espectro de superfície é muito semelhante ao de Miranda, a principal lua que orbita mais próxima dos anéis e de Mab. Miranda quebra-cabeça superfície sugere uma história confusa.
As duas luas se encontraram em algum momento durante o passado caótico de Urano? Poderia esse encontro estar relacionado com o anel muring de Urano, que é provavelmente gerado pelo material desprendido de Mab? Hedman espera que observações futuras ou uma missão de longo prazo a Urano fornecerá essas respostas.
“Estas novas medições expandem significativamente o nosso conhecimento atual, revelando, por exemplo, variações surpreendentes na composição e refletividade das superfícies de luas como Mab, Cupido e Perdita”, disse Jadilene Xavierastrofísico da Universidade Estadual Paulista em Guaratinguetá, Brasil, que não esteve envolvido nesta pesquisa.
“Ainda há muito a ser descoberto sobre as pequenas luas internas de Urano, particularmente no que diz respeito à sua origem, composição e estabilidade orbital a longo prazo”, disse Xavier. “Dados mais precisos sobre a sua densidade, forma tridimensional e propriedades da superfície seriam essenciais para determinar se estas luas são fragmentos produzidos por colisões, objetos capturados ou remanescentes primordiais associados à formação do sistema de anéis de Urano.”
Só um pouquinho fora
Dado que a Voyager 2 passou pouco tempo a visitar Urano, só conseguiu fornecer informações limitadas sobre os períodos e distâncias orbitais das pequenas luas, por vezes com grandes incertezas. Quando os investigadores compararam as posições actuais das luas com as posições previstas pelos dados da Voyager 2, algumas das luas não estavam onde aparentemente deveriam estar.
“Perdita estava um pouco desanimada”, disse Herman. “E também tem o Cupido, o que foi surpreendente.” As posições de Cordelia, Ophelia, Cressida e Desdêmona também estavam erradas, mas não muito. A equipe ainda está tentando descobrir se as diferenças são apenas uma questão de observações mais precisas desses pequenos objetos ou se há dinâmicas desconhecidas em jogo.
“Estas novas observações são bastante úteis para melhorar a nossa compreensão do sistema interior de Urano, especialmente a sua dinâmica orbital”, disse Matija Ćukque pesquisa a dinâmica do sistema solar no Instituto SETI em Mountain View, Califórnia.
Ćuk, que não esteve envolvido nesta pesquisa, apontou que Cordelia e Ophelia pastoreiam o anel épsilon de Urano, Cressida e Desdêmona fazem parte de um grupo de luas com órbitas caóticas, e Perdita é conhecida por interagir com outra lua, Belinda. “Portanto, o facto de estas (cinco) luas não estarem nas posições previstas é valioso para a compreensão do sistema, mas eu não diria que é inesperado”, disse Ćuk.
Estas observações sugerem quantos mistérios que Urano ainda está escondendo.
“Para um dinamicista como eu”, disse Ćuk, “saber as massas precisas destas luas seria ideal, porque então poderíamos prever as suas interações futuras e também estimar com alguma confiança o quão estáveis elas são em longas escalas de tempo.”
Hedman e sua equipe planejam observar o Sistema uraniano novamente com o JWST, estão examinando imagens arquivadas e técnicas e esperam estabelecer monitoramento de longo prazo para compreender melhor a dinâmica das luas e possivelmente estimar suas massas. Os investigadores também se apoiam nos seus colegas que simulam órbitas planetárias para compreender melhor como as luas e os anéis de Urano podem estar a influenciar-se mutuamente.
“É um sistema muito dinâmico e interligado”, disse Herman.
