Dinâmica de partículas micrométricas no arco do anel G de Saturno
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Data
2016-11-09
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Images obtained by the spacecraft Cassini in 2004 reveal the existence of a dense arc of material in the G ring, confined in 167500 km from Saturn's center, due an eccentric corotation resonance 7:6 with the satellite Mimas. In 2008, the same spacecraft detected a satellite immersed in the arc, Aegaeon, which is believed to be the main source of material. In this work we analyze the dynamics of micrometric particles in the arc of the G ring. According to observational data, this size of particles is the most significant in the arc. First, the dynamics of micrometric particles was analyzed including the effects of planetary oblateness (J2, J4 and J6), Mimas, Aegaeon and Thetys. We find that the resonance with Mimas is capable to confine the particles into the arc's region, although part of them collides with Aegaeon. We also included the effects of solar radiation pressure by considering particles of 1µm, 3µm, 5µm, 10µm, 30µm, 50µm and 100µm in radius. As result we have this perturbation causes periodic variations in the eccentricity of the particles, leading the grain's orbit crosses many times the Aegaeon's orbit. Thus, Aegaeon is responsible for clearing almost all the arc, particles smaller than 10µm live less than 50 years. Considering these particles, the arc is almost void of particles smaller than 10µm in less than 100 years. Therefore, the current concentration of micrometric particles in the arc can only be explained, through the mass ejection mechanism by Aegaeon and other larger bodies, there must be another material reset mechanism in the region. If not, the current arc of the G ring should be a new structure that will deteriorate in the coming decades, which is not an exclusive phenomenon of the arc of G ring. According to observations, the same phenomenon is happening in the arcs of Neptune's Adams ring
Imagens obtidas pela sonda Cassini, em 2004, mostraram a existência de um denso arco de matéria localizado no anel G, confinado a 167500 km do centro de Saturno devido a ressonância de corrotação excêntrica 7:6 com o satélite Mimas. Em 2008, imagens da mesma sonda detectaram um satélite imerso no arco, Aegaeon, o qual acredita ser sua principal fonte de material. Neste trabalho, é analisada a dinâmica das partículas micrométricas no arco do anel G que, segundo dados observacionais, é a população mais significativa deste. Assim, a dinâmica das partículas micrométricas foi analisada, primeiramente, incluindo os efeitos do achatamento planetário (J2, J4 e J6), Mimas, Aegaeon e Tétis, encontrando se que a ressonância com Mimas é capaz de con_nar partículas na região do arco, de modo que parte destas colidem com Aegaeon. Feito isto, os efeitos da pressão de radiação solar foram incluídos, considerando partículas de 1µm, 3µm, 5µm, 10µm, 30µm, 50µm e 100µm de raio. Como resultado, foi obtido que essa perturbação gera variações periódicas em suas excentricidades, de modo que as órbitas dos grãos cruzam a órbita de Aegaeon inúmeras vezes. Assim, em menos de 50 anos, Aegaeon é responsável por limpar quase que completamente o arco de partículas menores que 10µm. Considerando essas partículas como ejetadas da superfície do satélite, tem-se que praticamente todas menores que 10µm colidem com Aegaeon em menos de 100 anos. Conclui-se que para que a atual concentração de partículas micrométricas no arco possa ser explicada, além da ejeção de massa por Aegaeon e por outros corpos maiores, que dados apontam existir no arco, deve existir um outro mecanismo de reposição de matéria na região. Se não, o atual arco do anel G deve ser uma estrutura recente que irá se deteriorar nas próximas décadas, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Imagens obtidas pela sonda Cassini, em 2004, mostraram a existência de um denso arco de matéria localizado no anel G, confinado a 167500 km do centro de Saturno devido a ressonância de corrotação excêntrica 7:6 com o satélite Mimas. Em 2008, imagens da mesma sonda detectaram um satélite imerso no arco, Aegaeon, o qual acredita ser sua principal fonte de material. Neste trabalho, é analisada a dinâmica das partículas micrométricas no arco do anel G que, segundo dados observacionais, é a população mais significativa deste. Assim, a dinâmica das partículas micrométricas foi analisada, primeiramente, incluindo os efeitos do achatamento planetário (J2, J4 e J6), Mimas, Aegaeon e Tétis, encontrando se que a ressonância com Mimas é capaz de con_nar partículas na região do arco, de modo que parte destas colidem com Aegaeon. Feito isto, os efeitos da pressão de radiação solar foram incluídos, considerando partículas de 1µm, 3µm, 5µm, 10µm, 30µm, 50µm e 100µm de raio. Como resultado, foi obtido que essa perturbação gera variações periódicas em suas excentricidades, de modo que as órbitas dos grãos cruzam a órbita de Aegaeon inúmeras vezes. Assim, em menos de 50 anos, Aegaeon é responsável por limpar quase que completamente o arco de partículas menores que 10µm. Considerando essas partículas como ejetadas da superfície do satélite, tem-se que praticamente todas menores que 10µm colidem com Aegaeon em menos de 100 anos. Conclui-se que para que a atual concentração de partículas micrométricas no arco possa ser explicada, além da ejeção de massa por Aegaeon e por outros corpos maiores, que dados apontam existir no arco, deve existir um outro mecanismo de reposição de matéria na região. Se não, o atual arco do anel G deve ser uma estrutura recente que irá se deteriorar nas próximas décadas, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Descrição
Palavras-chave
Planetas, Satelites, Radiação solar, Dinamica da particula, Solar radiation
Como citar
MADEIRA, Gustavo Oliveira. Dinâmica de partículas micrométricas no arco do anel G de Saturno. 2016. 59 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado - Física) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2016.