Dos oito planetas do nosso sistema solar , Saturno parece ser o único cercado por um sistema de anéis. O sistema de anéis de Saturno é o que o torna um planeta tão popular e bonito. Sem anéis, Saturno pareceria mais uma versão diluída de Júpiter. Embora tenha o sistema de anéis mais espetacular do sistema solar, Saturno não é o único planeta que tem anéis. Curiosamente, cada um dos quatro gigantes gasosos tem anéis. Júpiter , Saturno , Urano e Netuno possuem seu próprio sistema de anéis. Até a Terra teve um pequeno sistema de anéis no passado distante, e Marte pode ter um no futuro distante. Quais planetas têm anéis atualmente? Quais planetas podem ter tido no passado? Os anéis se formarão ao redor de algum dos planetas no futuro?
Saturno
Qualquer discussão sobre anéis deve começar com Saturno. Afinal, os anéis de Saturno foram os primeiros a serem descobertos, e a maior parte do que se sabe sobre anéis no sistema solar vem de Saturno. Os anéis de Saturno são os anéis mais visíveis no sistema solar e podem até ser vistos com um pequeno telescópio ou binóculos. Os anéis foram observados pela primeira vez em 1610 por Galileu Galilei , mas seu telescópio não era poderoso o suficiente para discernir sua forma completa. Galileu acreditava ter descoberto duas grandes luas em cada lado de Saturno. Em 1655, o astrônomo Christiaan Huygens se tornou o primeiro cientista a afirmar que Saturno era cercado por um grande disco. O conhecimento dos anéis de Saturno era escasso na época, pois os primeiros astrônomos não tinham como determinar seu tamanho, massa e composição. A maioria dos astrônomos presumiu que o anel de Saturno era sólido. Em 1675, Giovanni Cassini descobriu que o grande anel ao redor de Saturno era na verdade composto por uma multidão de anéis menores. Em vez de ser cercado por um único anel, Saturno era cercado por um sistema inteiro de anéis com grandes lacunas dividindo-os. No entanto, a crença de que os anéis de Saturno eram sólidos ainda era amplamente acreditada, e foi somente na década de 1800 que os cientistas começaram a entender a verdadeira estrutura dos anéis de Saturno. Em 1859, James Clerk Maxwell mostrou que um anel sólido ao redor de Saturno simplesmente não poderia existir. Se os anéis fossem sólidos, a atração gravitacional de Saturno distorceria sua forma e eventualmente os quebraria em pedaços. Maxwell afirmou que os anéis eram compostos de inúmeras partículas, a maioria das quais não seria maior do que um grão de areia.
A maior parte do que se sabe sobre os anéis de Saturno vem das quatro missões robóticas que visitaram Saturno de perto com sucesso. Em 1979, a Pioneer 11 se tornou a primeira missão a Saturno e ofereceu aos cientistas as primeiras imagens de perto de Saturno e seus anéis. A Pioneer 11 confirmou a hipótese de Maxwell de que os anéis eram compostos de inúmeras partículas minúsculas, a maioria das quais são feitas de gelo de água. Em 1980, a Voyager 1 completou sua aproximação mais próxima de Saturno. Um ano após a Voyager 1, a Voyager 2 completou sua aproximação mais próxima de Saturno. As naves espaciais Voyager tiraram as imagens de Saturno e seus anéis de mais alta resolução na época, oferecendo aos cientistas uma visão nunca antes vista de Saturno e seus anéis. Embora a Pioneer 11 e as duas Voyagers tenham revelado uma quantidade tremenda de informações sobre os anéis de Saturno, a maior parte do que se sabe vem da missão Cassini. Ao contrário das missões anteriores, a Cassini entrou em órbita ao redor de Saturno e permaneceu em órbita por mais de 13 anos.
Nas últimas décadas, cientistas descobriram uma infinidade de anéis ao redor de Saturno. Saturno agora é conhecido por ter sete anéis principais, juntamente com vários anéis menores. Os anéis são escritos de A a G, seus nomes estão na ordem de sua descoberta. Por exemplo, em vez de estarem na ordem de A a G, os anéis são nomeados na seguinte ordem: D, C, B, A, F, G, E. O anel D foi o primeiro a ser descoberto, enquanto o anel E é o mais recente a ser descoberto. Em termos de tamanho, os anéis são gigantescos. Os anéis principais cobrem uma distância de 45.700 milhas (73.000 quilômetros) de Saturno. Essa é uma distância razoável, mas os anéis em si não são excessivamente grossos. Embora sua espessura varie, eles geralmente têm entre 32 pés (dez metros) e 0,6 milhas (um quilômetro) de espessura. O gelo de água compõe mais de 99% da composição do anel, com a maioria das partículas de gelo tendo apenas algumas polegadas de tamanho.
Júpiter
Ao olhar para imagens de Júpiter, é impossível discernir a existência de quaisquer anéis. Na verdade, os cientistas não tinham ideia de que Júpiter tinha anéis até 1979, durante o sobrevoo da Voyager 1 por Júpiter. Os anéis de Júpiter são tão tênues que apenas os maiores telescópios da Terra podem vê-los. A maioria das observações dos anéis de Júpiter são feitas usando o Telescópio Espacial Hubble . O sistema de anéis de Júpiter é composto por quatro anéis : o anel principal, o anel Halo, o anel Gossamer e o anel Himalia. Apesar de sua fragilidade, os anéis de Júpiter cobrem uma distância de 226.000 quilômetros de Júpiter. Em termos de espessura, cada um dos anéis varia em uma quantidade perceptível. O anel halo tem uma espessura de 7.767 milhas (12.500 quilômetros), enquanto o anel principal tem uma espessura de apenas 18,6 milhas (30 quilômetros). Assim como os anéis de Saturno, os anéis de Júpiter são compostos de inúmeras partículas com apenas algumas polegadas de diâmetro, a maioria das quais é composta de gelo de água. No entanto, os anéis de Júpiter na verdade têm uma quantidade muito maior de partículas de poeira do que os anéis de Saturno .
Urano e Netuno
Assim como Júpiter e Saturno, Urano e Netuno também têm seus próprios sistemas de anéis. Urano é cercado por 13 anéis conhecidos, enquanto Netuno é cercado por cinco anéis. Usando observatórios baseados na Terra, os anéis de Urano foram descobertos em 1977 e foram vistos de perto pela Voyager 2 durante seu sobrevoo de Urano em 1986. Ao contrário dos sistemas de anéis de Júpiter e Saturno, os anéis de Urano são visivelmente escuros. A composição exata dos anéis de Urano ainda é um mistério. Dado o quão escuros eles são, é improvável que sejam compostos de gelo de água como os anéis de Saturno. Em vez disso, é possível que sejam feitos de moléculas baseadas em carbono. Os anéis de Netuno são semelhantes aos de Urano, pois são excepcionalmente escuros e contêm quantidades muito pequenas de gelo de água. Os anéis de Netuno foram descobertos em 1984 por observatórios baseados na Terra e estudados mais profundamente durante o sobrevoo da Voyager 2 em Netuno em 1989.
Anéis do passado e do futuro
Se você estivesse na Terra há 4,5 bilhões de anos, provavelmente veria um anel ao redor do planeta recém-formado. Embora não fosse tão grande ou magnífico quanto o de Saturno, a Terra teve um sistema de anéis por um breve período de tempo. Há 4,5 bilhões de anos, a Terra sofreu uma colisão com um planeta do tamanho de Marte chamado Theia. A colisão quase destruiu a jovem Terra, mas felizmente ocorreu no ângulo certo para destruir apenas parte da Terra. Uma quantidade tremenda de detritos foi ejetada na órbita da Terra e formou um grande anel ao redor do nosso mundo. O anel em si não existiu por muito tempo e, eventualmente, todo o material se fundiu para formar a lua. Dado que as colisões planetárias eram comuns no início do sistema solar, é possível que todos os mundos rochosos internos tivessem anéis em algum momento. Curiosamente, Marte pode realmente formar um sistema de anéis em um futuro distante. Uma das luas marcianas, Fobos, está gradualmente caindo em direção a Marte. A órbita de Fobos está decaindo lentamente e, como resultado, está se aproximando do Planeta Vermelho. Em cerca de 70 milhões de anos, Fobos estará tão perto de Marte que a gravidade do planeta irá despedaçá-lo. Os detritos de Fobos entrarão em órbita ao redor de Marte e formarão um sistema de anéis.