Essa bela imagem feita pela sonda Cassini da NASA mostra uma estrutura ondulada nos anéis de Saturno conhecida como onda de densidade espiral Janus 2:1. Resultado do mesmo processo que cria as galáxias espirais, as ondas de densidade espirais nos anéis de Saturno são muito mais justas. Nesse caso, cada crista de segunda onda é na verdade o mesmo braço espiral que circulou o planeta múltiplas vezes.
Essa é somente a maior onda de densidade visível no Anel B de Saturno. A maior parte do Anel B é caracterizada pela estrutura que domina as áreas onde as ondas de densidade podem ocorrer, mas essa porção mais interna do Anel B é diferente.
O raio de Saturno onde as ondas se originam, na direção inferior direita da imagem é de 96233 km do planeta. Nessa localização, as partículas do anel orbitam Saturno duas vezes para cada vez que a lua Janus orbita o planeta, criando assim uma ressonância orbital. A onda se propaga para fora a partir da ressonância (e para fora de Saturno), na direção do canto superior esquerdo da imagem. Por razões que os pesquisadores não entendem perfeitamente, as ondas formadas em anéis maiores é muito mais fraca nessa localização, assim essa onda é vista com centenas de cristas brilhantes, diferente das ondas de densidade no Anel A, por exemplo.
A imagem dá uma ilusão que o plano do anel é inclinado para fora da câmera na direção da parte superior esquerda da imagem, mas esse não é o caso. Por conta da mecânica de como esse tipo de onda se propaga, o comprimento de onda diminui com a distância da ressonância. Assim, a parte superior esquerda da imagem está mais perto da câmera do que a parte inferior direita, enquanto que o comprimento de onda da onda de densidade é menor.
Essa onda é impressionante, porque Janus, a lua que a gera, tem uma estranha configuração orbital. Janus e Epimeteu, compartilham praticamente a mesma órbita e trocam de lugar a cada quatro anos. Cada vez que essas órbitas trocam , o anel na sua posição responde, criando uma nova crista na onda de densidade. A distância entre qualquer par de cristas corresponde a quatro anos de propagação de ondas, o que significa que a onda vista nessa imagem representa muitas décadas de história orbital de Janus e Epimeteu. De acordo com essa interpretação, a parte da onda na parte mais acima e a esquerda dessa imagem corresponde às posições que Janus e Epimeteu estavam quando a sonda Voyager sobrevoou Saturno em 1980 e 1981, essa foi a época em que Janus e Epimeteu foram provados como sendo dois distintos objetos, lembrando que eles foram descobertos em 1966.
Epimeteu também gera ondas na sua posição, mas elas são varridas pelas ondas geradas por Janus, já que Janus é a maior das duas luas.
Essa imagem foi feita em 4 de Junho de 2017, com a câmera de ângulo restrito da sonda Cassini. A imagem foi adquirida com a sonda apontada para o lado iluminado pelo Sol dos anéis, a uma distância de cerca de 76 mil quilômetros. A escala da imagem é de 530 metros por pixel. O conjunto Sol-Anel-Cassini estava em fase, com ângulo de 90 graus no momento da imagem.
A missão Cassini é um projeto cooperativo da NASA, ESA, e ISA. O Laboratório de Propulsão a Jato, uma divisão da Caltech, em Pasadena, gerencia a missão para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. O módulo orbital Cassini e suas duas câmeras de bordo foram desenhadas, desenvolvidas e montadas no JPL. O centro de operações de imagens da Cassini fica baseado no Space Science Institute em Boulder no Colorado.
Crédito da Imagem: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
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