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Cenários para a formação dos arcos de Netuno e dos grandes satélites dos gigantes gasosos

Processo: 18/23568-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astronomia do Sistema Solar
Pesquisador responsável:Silvia Maria Giuliatti Winter
Beneficiário:Gustavo Oliveira Madeira
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/24561-0 - A relevância dos pequenos corpos em dinâmica orbital, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):21/07181-7 - Evolução das luas de Marte por maré: destruição e queda de satélites em Marte e suas implicações para a missão MMX/JAXA, BE.EP.DR
Assunto(s):Netuno   Anel planetário   Satélites   Órbita
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Arcos Planetários | Formação | satélites galileanos | Formação de satélites e anéis

Resumo

Arcos planetários são segmentos de anéis com maior brilho e densidade de partículas em relação ao anel de fundo, sendo tais estruturas conhecidas em Saturno e Netuno. Os quatro arcos conhecidos em Netuno (Fraternidade, Igualdade, Liberdade e Coragem) dividem uma mesma órbita no anel Adams, de modo que um dos modelos mais recente de estabilidade desse sistema a atribui a quatro hipotéticos satélites coorbitais que os confinariam angularmente, ao mesmo tempo que seriam confinados radialmente por uma ressonância de Lindblad excêntrica 42:43 com o satélite Galatea (Renner et al., 2014). Em Giuliatti Winter et al. (em revisão) é mostrado que tal modelo explica a dinâmica destes arcos, explicando o desaparecimento de duas destas estruturas assim como o espalhamento das demais (de Pater et al., 2005). Modelos para a origem dos arcos e o do sistema de coorbitais propõem que estes se formaram por meio do acúmulo de material anular nos pontos L4 e L5 do satélite mais massivo, previamente formado (de Pater et al., 2018). Seguindo tal proposta, será analisada a formação dos arcos de Netuno, supondo um cenário formado pelos satélites coorbitais e protoluas confinadas por estes. Utilizando o método de SPH, será analisada a colisão destas protoluas com projéteis externos, variando parâmetros de colisão, de modo a verificar quais conjuntos de parâmetros reproduzem os arcos observados. Orbitando Júpiter, encontram-se os quatro satélites galileanos (Io, Europa, Ganimedes e Calisto), os quais acreditam terem se formado no disco circumplanetário de Júpiter, nos estágios finais de sua formação. Entre os modelos recentes para a formação desse sistema de satélites estão Moraes et al. (2017), que propõe a formação por meio de um disco de baixa massa composto de gás, embriões e satelitesimais continuamente alimentado pelo material advindo do disco protoplanetários, e Cilibrasi et al. (2018), o qual propõe um disco circumplanetário cujo perfil de temperatura e distribuição de gás leva o material em sua parte interna migrar para fora do planeta, enquanto o material na parte externa migra em direção ao centro, de modo que corpos maiores são formados na região de interseção de regimes. Ambos modelos propõem a formação de satélites por acreção de satelitesimais, falhando em explicar as ressonâncias de movimento médio nas quais esses satélites se encontram assim como suas distribuições de massa. Levison et al. (2015) mostra que embriões do tamanho de Plutão podem alcançar a massa da Terra em 1000 anos por meio da acreção de seixos (pebbles). Visto isto, utilizando o disco de perfil discutido em Cilibrasi et al. (2018), a formação dos satélites galileanos será testada por meio do processo de acreção de seixos, variando parâmetros como viscosidade do gás, tempo de dispersão e distribuição de massa, seguindo metodologia apresentada em Raymond e Izidoro (2017).

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MADEIRA, GUSTAVO; IZIDORO, ANDRE; GIULIATTI WINTER, SILVIA M.. Building the Galilean moons system via pebble accretion and migration: a primordial resonant chain. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 504, n. 2, p. 1854-1872, . (13/07375-0, 16/12686-2, 16/19556-7, 18/23568-6, 16/24561-0)
MADEIRA, G.; GIULIATTI WINTER, S. M.. Effects of immersed moonlets in the ring arc particles of Saturn. European Physical Journal-Special Topics, v. 229, n. 8, SI, p. 1527-1543, . (16/24561-0, 18/23568-6, 16/24488-0)
MADEIRA, G.; WINTER, S. M. GIULIATTI; RIBEIRO, T.; WINTER, O. C.. Dynamics around non-spherical symmetric bodies - I. The case of a spherical body with mass anomaly. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 510, n. 1, p. 1450-1469, . (16/24561-0, 21/07181-7, 18/23568-6)
GIULIATTI WINTER, S. M.; MADEIRA, G.; SFAIR, R.. Neptune's ring arcs confined by coorbital satellites: dust orbital evolution through solar radiation. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 496, n. 1, p. 590-597, . (18/23568-6, 16/24488-0, 16/24561-0)
GASLAC GALLARDO, D. M.; GIULIATTI WINTER, S. M.; MADEIRA, G.; MUNOZ-GUTIERREZ, M. A.. Analysing the region of the rings and small satellites of Neptune. ASTROPHYSICS AND SPACE SCIENCE, v. 365, n. 1, . (16/24561-0, 18/23568-6, 16/24488-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MADEIRA, Gustavo Oliveira. Exploring models of formation and dynamic evolution of satellites and rings of the solar system. 2023. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Guaratinguetá Guaratinguetá.

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