Pelos padraµes terrestres, a lua de Saturno, Tita£, éum lugar estranho. Maior que o planeta Mercaºrio, Tita£ éenvolto em uma atmosfera espessa (éa única lua no sistema solar a ter uma) e coberto de rios e mares de hidrocarbonetos la­quidos como metano e etano. Abaixo, háuma espessa crosta de gelo d' águae, embaixo, pode haver um oceano de águala­quida que pode potencialmente abrigar vida.

Agora, décadas de medições e ca¡lculos revelaram que a a³rbita de Tita£ em torno de Saturno estãose expandindo - ou seja, a lua estãoficando cada vez mais distante do planeta - a uma velocidade cerca de 100 vezes mais rápida do que o esperado. A pesquisa sugere que Tita£ nasceu muito mais perto de Saturno e migrou para sua distância atual de 1,2 milha£o de quila´metros (cerca de 746.000 milhas) ao longo de 4,5 bilhaµes de anos.

As descobertas são descritas em um artigo publicado na revista Nature Astronomy nesta segunda-feira (8).

"A maioria dos trabalhos anteriores previu que luas como a lua de Tita£ ou Calisto, de Jaºpiter, foram formadas a uma distância orbital semelhante a  que as vemos agora", diz Jim Fuller, de Caltech, professor assistente de astrofa­sica tea³rica e coautor do novo artigo. "Isso implica que o sistema lunar de Saturno, e potencialmente seus ananãis, se formaram e evolua­ram mais dinamicamente do que se acreditava anteriormente".

Para entender o ba¡sico da migração orbital, podemos olhar para a nossa própria lua. A lua da Terra exerce uma pequena força gravitacional no planeta, uma vez que orbita. a‰ isso que causa maranãs: os puxaµes ra­tmicos da lua fazem os oceanos da Terra incharem de um lado para o outro. Os processos de atrito no interior da Terra convertem parte dessa energia em calor, distorcendo o campo gravitacional da Terra, de modo que puxa a lua para a frente em sua a³rbita. Isso faz com que a lua ganhe energia e se afaste gradualmente da Terra, a uma taxa de cerca de 3,8 centa­metros por ano. Esse processo érealmente gradual, no entanto; A Terra não "perdera¡" a Lua atéque a Terra e a Lua sejam tragadas pelo Sol em aproximadamente seis bilhaµes de anos.

Tita£ exerce uma atração semelhante sobre Saturno, mas os processos de fricção dentro de Saturno são geralmente considerados mais fracos do que aqueles na Terra, devido a  composição gasosa de Saturno. As teorias padrãoprevaªem que, devido a  sua distância de Saturno, Tita£ deveria estar migrando para longe a uma taxa lenta de no ma¡ximo 0,1 centa­metros por ano. Mas os novos resultados contradizem essa previsão.

No trabalho detalhado no artigo da Nature Astronomy, duas equipes de pesquisadores usaram uma técnica diferente para medir a a³rbita de Tita£ por um período de 10 anos. Uma técnica, chamada astrometria, produzia medições precisas da posição de Tita£ em relação a s estrelas de fundo em imagens tiradas pela sonda Cassini. A outra técnica, a radiometria, mediu a velocidade de Cassini, que foi afetada pela influaªncia gravitacional de Tita£.

"Usando dois conjuntos de dados completamente independentes - astromanãtrico e radiomanãtrico - e dois manãtodos diferentes de análise, obtivemos resultados que estãoem total concorda¢ncia", diz o primeiro autor do estudo, Valanãry Lainey, ex-JPL (que Caltech geraªncia para a NASA), agora do Observatório de Paris, Universidade PSL. Lainey trabalhou com a equipe de astrometria.

Os resultados também estãode acordo com uma teoria proposta em 2016 por Fuller, que previu que a taxa de migração de Titan seria muito mais rápida do que as teorias de marépadrãoestimadas. Sua teoria observa que éesperado que Tita£ aperte gravitacionalmente Saturno com uma frequência especa­fica que faz o planeta oscilar fortemente, da mesma forma que balana§ar as pernas em um balana§o no tempo certo pode leva¡-lo cada vez mais alto. Esse processo de forçar as maranãs échamado de bloqueio por ressona¢ncia. Fuller propa´s que a alta amplitude da oscilação de Saturno dissipasse muita energia, o que por sua vez faria com que Tita£ migrasse para fora do planeta a uma taxa mais rápida do que se pensava anteriormente. De fato, as observações descobriram que Tita£ estãomigrando para longe de Saturno a uma taxa de 11 centa­metros por ano,

"A teoria do bloqueio por ressonância pode ser aplicada a muitos sistemas astrofisicos. Agora estou fazendo um trabalho tea³rico para verificar se a mesma física pode acontecer em sistemas estelares binários ou sistemas de exoplanetas", diz Fuller.

O artigo éintitulado "Ressona¢ncia bloqueada em planetas gigantes, indicada pela rápida expansão orbital de Tita£".