Neptuno, o mais distante dos planetas, atua como um pastor do Sistema Solar exterior, dispersando gravitacionalmente asteroides distantes conhecidos como KBOs (sigla inglesa para "Kuiper Belt Objects"). Compreender a história de Neptuno fornece pistas importantes sobre como o resto do Sistema Solar evoluiu até ao seu estado atual.

O próprio Neptuno é único - inclinado 30 graus sobre o seu eixo, é o lar de algumas luas invulgares, incluindo a lua do tamanho de Plutão denominada Tritão. Tritão orbita Neptuno em sentido inverso, um indicador de que não se formou em torno de Neptuno, mas foi, em vez disso, capturado pela gravidade de Neptuno depois de se ter formado noutro local do Sistema Solar. Novas observações, combinadas com simulações da história evolutiva de Neptuno, indicam que uma lua neptuniana frequentemente ignorada, chamada Nereida, pode revelar o passado do planeta.

A investigação foi liderada pelo estudante Matthew Belyakov (Caltech - Instituto de Tecnologia da Califórnia) e realizada em colaboração com os laboratórios do professor de Ciência Planetária Konstantin Batygin e Mike Brown, professor de Astronomia Planetária e diretor do Centro de Evolução Planetária Comparativa da mesma instituição de ensino. O trabalho foi apresentado num artigo científico publicado na revista Science Advances a 20 de maio.

Júpiter, Saturno e Úrano possuem todos "típicos" sistemas lunares, sendo que cada planeta tem várias luas grandes que orbitam de perto e ao longo do plano equatorial do planeta hospedeiro, bem como muitas luas mais pequenas, chamadas satélites irregulares, localizadas mais longe em órbitas inclinadas. Neptuno, por outro lado, tem apenas uma lua grande, Tritão, que contém 99,9% da massa de todo o seu sistema de luas. A órbita de Tritão é retrógrada - move-se no sentido dos ponteiros do relógio, enquanto Neptuno orbita o Sol no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Isto significa que Tritão não poderia ter-se formado no local, como as luas de Júpiter e de Saturno, a partir do disco de material que orbita no sentido anti-horário em torno do seu planeta. Em vez disso, pensa-se que Tritão é um KBO, tal como Plutão, que foi lançado para a trajetória de Neptuno e capturado gravitacionalmente.

Antes da passagem da Voyager 2 por Neptuno, em agosto de 1989, só se conhecia uma outra lua em torno de Neptuno, Nereida. Descoberta pelo astrónomo holandês Gerard Kuiper em 1949, Nereida tem sido, desde então, um mistério. A lua segue uma órbita excêntrica, girando em torno de Neptuno numa elipse, e está longe do seu planeta, mas não tão distante quanto os satélites irregulares em torno dos outros planetas gigantes. Curiosamente, Nereida não tem uma órbita retrógrada como Tritão, e a sua órbita é muito menos inclinada do que a de outras luas irregulares no Sistema Solar. Tendo em conta estes detalhes, os cientistas debateram a origem de Nereida durante 70 anos, sem conseguirem concluir se a lua foi capturada ou se se formou "in situ".

Em 2024, os estudantes do Caltech Matthew Belyakov e M. Ryleigh Davis utilizaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para observar o sistema de luas de Neptuno, tendo Nereida como um dos alvos. A equipa utilizou o instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do JWST, que divide a luz nos seus diversos comprimentos de onda para obter informações químicas sobre os alvos astronómicos. O espetro de Nereida revelou-se bastante diferente do dos objetos da Cintura de Kuiper - Nereida era, pelo contrário, mais semelhante às luas de Úrano. Com base nos dados observacionais, que sugeriam uma origem não capturada para Nereida, Belyakov desenvolveu então simulações da evolução das luas de Neptuno.

As simulações mostraram que, quando Tritão entrou no sistema de Neptuno e foi capturado, as luas neptunianas existentes poderiam ter sido lançadas para órbitas excêntricas que pareciam idênticas à de Nereida. Isto sugere que Nereida se formou "in situ" em torno de Neptuno, em vez de ser um objeto capturado.

"Compreender o que aconteceu em Neptuno é uma das formas de esclarecermos o que se passou no início do Sistema Solar, e Nereida é importante para determinar eventos-chave como a captura de Tritão", afirma Belyakov. "Esperamos que este trabalho motive as pessoas a realizarem observações criativas de Nereida, apesar de ser ténue e distante. É tão importante quanto Tritão. Espero que Nereida seja visitada por uma missão ainda durante a minha vida".

Sem uma missão deste tipo, é provável que muito sobre Nereida continue a ser um mistério. As imagens de Nereida pela Voyager têm apenas alguns pixéis de diâmetro. Dando continuidade ao seu trabalho, a equipa pretende criar mais simulações para restringir o momento da captura de Tritão e as possíveis configurações do sistema lunar inicial em torno de Neptuno.

// Caltech (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science Advances)

Quer saber mais?

Nereida:
NASA
Wikipedia

Tritão:
NASA
Wikipedia

Neptuno:
NASA
The Nine Planets
Wikipedia

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
ESA/Webb
Wikipedia
Facebook
X/Twitter
Instagram
Blog do JWST (NASA)
NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
NIRSpec (NASA)

Voyager 2:
NASA
The Sky Live
Wikipedia