Estudo da dinâmica presente nos anéis da Falha de Encke e no anel principal de Júpiter

Abstract

A Falha de Encke, com 320 km de largura, se encontra no interior do anel A de Saturno. Esta falha possui quatro anéis, chamados de anel interno, anel central, quarto anel e anel externo, cujos centros são localizados em 133484 km, 133584 km, 133680 km, e 133720 km, respectivamente, a partir do planeta (HEDMAN et al., 2013), além de abrigar um satélite natural em seu interior co-orbital ao anel central, o satélite Pan. Nosso objetivo será analisar os efeitos que a força de radiação solar em conjunto com três dos coeficientes gravitacionais de Saturno (J2 , J4 , J6 ) terão sobre os anéis da Falha de Encke com de simulações numéricas realizadas através do integrador REBOUND. Foi verificado que partículas de raio de 1µm são rapidamente removidas do sistema da Falha de Encke devido a força de radiação solar e que as partículas de raio de 50µm são as mais estáveis. Também verificamos como o anel principal de Júpiter se comporta considerando as perturbações devido a não esfericidade do corpo central, força de radiação solar, e o efeito gravitacional de um satélite, no caso, Métis. As partículas do anel principal de Júpiter são menores que as da Falha de Encke, possuindo raios entre 1µm e 18µm segundo Brooks et al. (2004). Nesse trabalho verificamos que as partículas do anel principal de Júpiter mais próximas ao limite interior do anel transitam entre o anel principal e o Halo. Além disso, verificamos que o satélite Métis perturba as partículas menores do anel até serem removidas para os anéis Gossamer.

The Encke Gap is 320 km wide and is located inside Saturn’s A ring. The Gap has four ringlets, called the inner ring, central ring, fourth ring and outer ring, whose centers are located at 133484 km, 133584 km, 133680 km, and 133720 km, respectively, from the planet (HEDMAN et al., 2013), in addition to housing a satellite in its interior co-orbital with the central ringlet, Pan. Our objective will be to analyze the effects that the force of solar radiation together with three of Saturn’s gravitational coefficients (J2, J4, J6) will have on the Encke Gap ringlets through numerical simulations carried out by the REBOUND integrator package. We will see that particles with a radius of 1µm are quickly removed from the Encke Gap system due to the solar radiation force, although that particles with a radius of 50µm are the most stable. We also look at how Jupiter’s main ring system behaves considering the same perturbations (non-sphericity of the central body, solar radiation force, and a satellite, in this case, Metis). The particles in Jupiter’s main ring are smaller than those in the Encke Gap, with radii between 1µm and 18µm according to the analysis by Brooks et al. (2004). In this work we verify that those particles from Jupiter’s main ring closest to the inner edge of the ring transit between the main ring and the Halo. The satellite Métis disturbs the smaller particles of the ring, leading them to the Gossamer rings