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ÓRBITAS MISTERIOSAS NOS CONFINS DO SISTEMA SOLAR PODEM SER EXPLICADAS SEM A EXISTÊNCIA DO PLANETA NOVE
25 de janeiro de 2019

 


Para lá de Neptuno existe um grande disco de objetos pequenos, de nome Cintura de Kuiper, e ainda mais longe está a Nuvem de Oort, o lar dos cometas. Esta impressão de artista mostra uma região da Cintura de Kuiper, repleta com núcleos gelados de potenciais cometas.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
(clique na imagem para ver versão maior)

 

As estranhas órbitas de alguns objetos nas áreas mais distantes do nosso Sistema Solar, que alguns astrónomos teorizam serem moldadas por um nono planeta ainda por descobrir, podem ao invés ser explicadas pela força gravitacional combinada de pequenos objetos que orbitam o Sol para lá de Neptuno.

A explicação alternativa à hipótese denominada de "Planeta Nove", apresentada por investigadores da Universidade de Cambridge e da Universidade Americana de Beirute, propõe um disco composto por pequenos corpos gelados com uma massa combinada equivalente a dez massas terrestres. Quando combinada com um modelo simplificado do Sistema Solar, as forças gravitacionais do disco teorizado podem explicar a arquitetura orbital invulgar exibida por alguns objetos nos limites exteriores do Sistema Solar.

Embora a nova teoria não seja a primeira a propor que as forças gravitacionais de um disco massivo constituído por objetos pequenos podem evitar a necessidade de um nono planeta, é a primeira teoria capaz de explicar as características significativas das órbitas observadas tendo em conta a massa e a gravidade dos outros oito planetas do nosso Sistema Solar. Os resultados foram divulgados na revista científica The Astronomical Journal.

Para lá da órbita de Neptuno, encontramos a Cintura de Kuiper, composta por corpos pequenos remanescentes da formação do Sistema Solar. Neptuno e os outros planetas gigantes influenciam gravitacionalmente os objetos na Cintura de Kuiper e além, conhecidos coletivamente como Objetos Transneptunianos (TNOs, em inglês "trans-Neptunian Objects"), que rodeiam o Sol em órbitas quase circulares e em quase todas as direções.

No entanto, os astrónomos descobriram alguns "outliers" misteriosos. Desde 2003 que foram localizados cerca de 30 TNOs em órbitas altamente elípticas: destacam-se do resto dos TNOs partilhando, em média, a mesma orientação espacial. Este tipo de agrupamento não pode ser explicado pela arquitetura existente do Sistema Solar com oito planetas e levou alguns astrónomos a supor que as órbitas invulgares podem ser influenciadas pela existência de um nono planeta ainda desconhecido.

A hipótese do "Planeta Nove" sugere que, para explicar as órbitas invulgares desses TNOs, teria que haver outro planeta, que se acredita ser dez vezes mais massivo do que a Terra, escondido nos confins distantes do Sistema Solar e "pastoreando" os TNOs na mesma direção através do efeito combinado da sua gravidade e da do resto do Sistema Solar.

"A hipótese do Planeta Nove é fascinante, mas se o nono planeta realmente existe até agora evitou a deteção," comenta Antranik Sefilian, coautor do artigo e estudante de doutoramento do Departamento de Matemática Aplica e Física Teórica de Cambridge. "Nós queríamos ver se podia haver outra razão menos dramática e talvez mais natural para as órbitas invulgares que vemos em alguns TNOs. Pensámos, ao invés de permitirmos um nono planeta e de nos preocuparmos com a sua formação e órbita invulgar, porque não simplesmente explicar a gravidade de pequenos objetos que constituem um disco para lá da órbita de Neptuno e ver o que acontece?"

O professor Jihad Touma, da Universidade Americana de Beirute, e o seu ex-aluno Sefilian modelaram a dinâmica espacial completa dos TNOs com a ação combinada dos planetas exteriores gigantes e um grande disco massivo para lá de Neptuno. Os cálculos desta dupla de cientistas, que surgiram de um seminário na Universidade Americana de Beirute, revelaram que tal modelo pode explicar as órbitas perplexas espacialmente agrupadas de alguns TNOs. No processo, foram capazes de identificar gamas na massa do disco, a sua excentricidade e mudanças graduais forçadas nas suas orientações (precessão), que reproduziram com precisão as órbitas dos TNOs.

"Se removemos o Planeta Nove do modelo e permitimos vários objetos pequenos espalhados por uma área ampla, as atrações coletivas entre esses objetos podem explicar facilmente as órbitas excêntricas que vemos em alguns TNOs," disse Sefilian, membro do Darwin College de Cambridge.

As tentativas anteriores de estimar a massa total dos objetos para lá de Neptuno apenas contribuíram para cerca de um-décimo da massa da Terra. No entanto, para que os TNOs tenham as órbitas observadas e para que não exista um Planeta Nove, o modelo apresentado por Sefilian e Touma requer que a massa combinada da Cintura de Kuiper esteja entre algumas a dez vezes a massa da Terra.

"Ao observar outros sistemas, muitas vezes estudamos o disco em redor da estrela hospedeira para inferir as propriedades de quaisquer planetas em órbita," acrescentou Sefilian. "O problema é que quando observamos o disco a partir do interior do sistema, é quase impossível ver o seu todo de uma só vez. Embora não tenhamos evidências observacionais diretas do disco, também não as temos para o Planeta Nove, razão pela qual estamos a investigar outras possibilidades. No entanto, é interessante notar que as observações de análogos da Cintura de Kuiper em torno de outras estrelas, bem como de modelos de formação planetária, revelam populações remanescentes massivas de detritos.

"Também é possível que ambos os cenários possam ser verdadeiros - pode haver um disco massivo e um nono planeta. Com a descoberta de cada novo TNO, reunimos mais evidências que podem ajudar a explicar o seu comportamento."

 


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Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
05/10/2018 - Descoberto novo objeto extremamente distante na procura do Planeta Nove
08/06/2018 - A gravidade coletiva, não o Planeta Nove, pode explicar as órbitas de "objetos isolados"
18/07/2017 - Novas evidências em suporte da hipótese do Planeta Nove
04/04/2017 - Estão a ser investigados quatro objetos desconhecidos na pesquisa pelo Planeta Nove
24/02/2017 - Novos dados sobre dois asteroides distantes dão pistas sobre possível "Planeta Nove"
21/10/2016 - Inclinação curiosa do Sol atribuída ao Planeta Nove
30/08/2016 - Caça ao Planeta Nove revela novos objetos extremamente distantes no Sistema Solar
06/05/2016 - Planeta Nove: um mundo que não devia existir
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Artigo científico (The Astronomical Journal)
Artigo científico (arXiv.org)
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Planeta Nove:
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Sistema Solar:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
Wikipedia

 
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