Anéis de Reia

A sonda Voyager 1 observou uma grande diminuição dos elétrons energéticos aprisionados no campo magnético de Saturno a jusante de Reia em 1980. Essas medições, que nunca foram explicadas, foram feitas a uma distância maior do que as feitas pela sonda Cassini. Em 26 de novembro de 2005, a Cassini fez o sobrevoo de Reia projetado para a sua missão primária. Ela passou a 500 km da superfície de Reia, a jusante do campo magnético de Saturno, e observou o rastro de plasma resultante, como tinha feito com outros satélites, como Dione e Tétis. Nesses casos houve um corte abrupto de elétrons energéticos quando a Cassini entrou na sombra de plasma das luas (as regiões onde as próprias luas impediam que o plasma magnetosférico atingisse a Cassini). Entretanto, no caso de Reia, o plasma começou a diminuir ligeiramente a oito vezes aquela distância e decresceu gradualmente, até o esperado corte abrupto quando a Cassini entrou na sombra de plasma de Reia. A distância estendida corresponde à Esfera de Hill de Reia, a distância de 7,7 vezes o raio de Reia dentro da qual as órbitas são dominadas pela gravidade de Reia e não pela de Saturno. Quando a Cassini emergiu da sombra de plasma de Reia, ocorreu o padrão inverso: um aumento abrupto nos elétrons energéticos, seguido de um aumento gradual até sair do raio da Esfera de Hill de Reia.

A trajetória do sobrevoo da Cassini torna difícil a interpretação das leituras magnéticas. Os candidatos óbvios para os materiais absorvedores de plasma magnetosférico são gás neutro e poeira, mas as quantidades requeridas para explicar a diminuição observada são muito maiores do que as permitidas pelas medições da Cassini. Portanto, os descobridores, liderados por Geraint Jones da equipe de obtenção de imagens magnetosféricas, argumentam que as diminuições podem ser causadas por partículas sólidas orbitando Reia: "Uma análise dos dados de elétrons indica que este obstáculo é mais provável na forma de um disco de material de baixa profundidade óptica perto do plano equatorial de Reia, contendo corpos sólidos de tamanho de ~1 m." A explicação mais simples para as pontuações simétricas no fluxo de plasma são “arcos estendidos ou anéis de material” orbitando Reia no seu plano equatorial. Essas quedas simétricas têm alguma similaridade com o método pelo qual os anéis de Urano foram descobertos em 1977. Os ligeiros desvios da simetria absoluta podem se dever a “uma modesta inclinação no campo magnético local” ou a “desvios comuns no fluxo de plasma”, e não a assimetria dos próprios anéis, que podem ser circulares.

Simulações sugerem que corpos sólidos podem orbitar Reia perto do seu plano equatorial de forma estável em escalas de tempo astronômicas. Eles não podem ser estáveis em torno de Dione e Tétis, porque essas luas estão muito mais próximas de Saturno, portanto possuem Esferas de Hill muito menores, ou ao redor de Titã, por causa do arraste de sua densa atmosfera. Diversas sugestões foram dadas para a possível origem dos anéis. Um impacto pode ter ejetado material para a órbita; isto pode ter acontecido tão recentemente quanto há 70 milhões de anos. Um corpo pequeno pode ter sido destruído quando capturado para a órbita de Reia. Em qualquer caso, os detritos teriam acabado se posicionando em órbitas circulares equatoriais. Porém, dada a possibilidade de estabilidade orbital de longo prazo, eles podem ter sobrevivido desde a formação da própria Reia. Para que anéis discretos persistam, alguma coisa deve confiná-los. As sugestões incluem pequenas luas ou blocos de material dentro do disco, de forma similar àqueles observados no Anel B de Saturno.