A missão Gaia permitiu aos investigadores compreender os movimentos das estrelas como nunca, revelando até possíveis interações entre o nosso Sistema Solar e estrelas próximas. Nathan Kaib, investigador sénior do PSI (Planetary Science Institute) e o seu colaborador Sean Raymond (Universidade de Bordéus) descobriram que uma passagem estelar recente provavelmente desencadeou um enorme aumento na formação de cometas, uma vez que a gravidade da estrela alterou as órbitas dos objetos da Nuvem de Oort, fazendo com que estes "caíssem" em cascata para o Sistema Solar interior. É possível que ainda hoje estejamos a sentir os efeitos dessa passagem. Este trabalho foi apresentado na Divisão de Astronomia Dinâmica da Sociedade Astronómica Americana.

HD 7977 é uma estrela semelhante ao Sol, ainda próxima, na direção da constelação de Cassiopeia, cuja passagem próxima foi descoberta pela missão Gaia. Há aproximadamente 2,5 milhões de anos, as órbitas do Sol e de HD 7977 aproximaram as duas estrelas, mas a distância exata a que chegaram continua a ser uma questão em aberto. Os dados do Gaia sugerem que passaram a uma distância de 4000-25.000 unidades astronómicas uma da outra. Agora, Kaib e Raymond demonstraram que as órbitas dos cometas de longo período sugerem que HD 7977 se aproximou do nosso Sol a uma distância entre 6000-10.000 UA, desencadeando uma grande chuva de novos cometas no Sistema Solar interior.

A missão Gaia consistia num telescópio espacial da ESA que mediu com precisão as variações nas posições e no brilho das estrelas e de outros objetos na nossa Galáxia, em relação a quasares e a galáxias de fundo. A combinação de um espetrógrafo, para medir os movimentos de aproximação e afastamento em relação a nós, com as suas câmaras de alta resolução, que medem o movimento pelo céu, permitiu determinar os movimentos tridimensionais de cerca de 1% dos objetos da nossa Galáxia - incluindo objetos como a estrela HD 7877. Isto permite-nos compreender, de novas maneiras, a história do nosso Sistema Solar.

Normalmente, a gravidade do disco da nossa Galáxia é a principal força que faz com que os objetos gelados no Sistema Solar exterior alterem as suas órbitas. Esta atração espalha o que outrora foi um disco de material, transformando-o no que os investigadores calculam ser atualmente uma concha esférica de objetos. Esta concha, a Nuvem de Oort, deve o seu nome ao seu descobridor, Jan Oort. Esta atração galáctica também deve dominar as órbitas de novos cometas que entram no nosso Sistema Solar pela primeira vez (os efeitos dos planetas e a passagem perto do Sol podem alterar radicalmente as órbitas dos cometas após a sua entrada inicial), e deve deixar uma assinatura distinta nas direções para as quais as órbitas dos cometas apontam em relação ao plano médio da nossa Via Láctea.

Se HD 7977 efetivamente passou tão perto como Kaib e Raymond propõem, a sua influência gravitacional teria, temporariamente, ofuscado a da Galáxia, e a assinatura galáctica deveria estar ausente das órbitas atuais dos cometas. Foi exatamente isso que Kaib e Raymond descobriram quando analisaram as órbitas de novos cometas.

"A distribuição das órbitas dos cometas sugere que estamos a viver um período invulgar em que HD 7977 tem dominado a geração de novos cometas, e não o campo gravitacional mais intenso da Via Láctea, como seria de esperar. Isto significaria também que estamos a viver as fases finais de uma chuva de cometas bastante rara e poderosa", afirma Kaib.

Para testar esta ideia, Kaib e Raymond realizaram uma série de simulações computacionais para compreender quais as órbitas de cometas que seriam observadas em resultado da passagem de HD 7977 a diferentes distâncias. Estes modelos computacionais foram depois comparados com a passagem de 112 cometas de longo período que têm sido observados desde 1989, altura em que os levantamentos profissionais tornaram possível a deteção da maioria dos novos cometas em ambos os hemisférios.

Os cometas de longo período têm órbitas altamente elípticas que, normalmente, demoram entre milhares e milhões de anos a completar. Os cometas recém-formados, na sua primeira passagem pelo Sistema Solar interior, apresentam períodos orbitais na ordem dos milhões de anos, enquanto os cometas mais antigos, em passagens subsequentes, têm períodos mais curtos devido às suas interações anteriores com os planetas. As órbitas observadas dos cometas na sua primeira passagem pelo Sistema Solar correspondem a HD 7977 ter desencadeado a entrada, no nosso Sistema Solar, de uma onda de cometas de longo período. Os cometas mais antigos, em passagens repetidas, são consistentes com a atração do disco galáctico, que molda as suas órbitas.

No entanto, este não é um resultado perfeitamente claro. Isso é raro na ciência e, neste conjunto de dados, os tamanhos das órbitas dos cometas não correspondem bem aos modelos da aproximação da estrela.

"Tal como muitos outros trabalhos que simulam a formação de cometas de longo período, constatamos que os tamanhos das órbitas dos nossos cometas não correspondem muito bem à distribuição observada. É possível que estejamos a ignorar alguns aspetos físicos importantes nas nossas simulações, e é concebível que isso nos tenha levado a interpretar incorretamente os dados das órbitas dos cometas", afirmou Raymond.

É perfeitamente possível que a estrutura do nosso Sistema Solar seja mais complexa do que o previsto, ou que as forças envolvidas sejam mais complexas do que as consideradas pelos modelos. E é até possível que ambas as situações tenham influência. Por exemplo, sabemos que outras forças além da gravidade, tais como os impulsos que o cometa sofre dos seus próprios jatos e até mesmo da luz, podem contribuir para alterar as órbitas.

"O que é bom na nossa previsão é que poderá ser testada muito em breve. O Gaia continua a publicar novos dados acerca dos movimentos das estrelas e, dentro de 6 a 12 meses, deverá ser capaz de melhorar a nossa compreensão do movimento de HD 7977 e dizer-nos se estamos certos ou errados", afirmou Kaib.

A cada ano que passa, observam-se mais cometas e os telescópios mais recentes permitem-nos ver uma maior variedade de objetos - estrelas e cometas - com maior precisão. Além disso, o LSST (Legacy Survey of Space and Time) do Observatório Vera Rubin irá detetar um número muito elevado de novos cometas ao longo da próxima década e determinará com maior segurança se a assinatura gravitacional da nossa Galáxia aparece ou não nas órbitas dos cometas.

// PSI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv)

Quer saber mais?

HD 7977:
Simbad
Wikipedia

Cometas:
Wikipedia
Lista de cometas de longo período (Wikipedia)

Nuvem de Oort:
Wikipedia

Gaia:
ESA
Página da ESA para a comunidade científica
Arquivo de dados do Gaia (ESA)
Wikipedia

Observatório Vera C. Rubin:
Página principal
Wikipedia
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LSST (Observatório Vera C. Rubin)