Os mistérios além do nosso sistema solar

As estranhas órbitas de alguns dos objetos mais distantes no nosso sistema solar, observados por alguns astrônomos por terem a forma de um desconhecido nono planeta, podem ser explicadas pela força gravitacional combinada de pequenos objetos orbitando o nosso sol no espaço além do planeta Netuno.

A explicação alternativa à hipótese do “Nono Planeta”, idealizadas por pesquisadores da Universidade de Cambridge e a Universidade Americana de Beirute, propõe que exista um disco composto de pequenos corpos de gelo com uma massa combinada dez vezes maior do que a Terra. Quando comparada com um modelo simplificado do sistema solar, as forças gravitacionais do suposto disco podem explicar a arquitetura orbital incomum de alguns objetos fora da órbita do nosso sistema.

Ainda que a nova teoria não seja a primeira a propôr que a força gravitacional do massivo disco composto de pequenos objetos possa descartar a hipótese de um nono planeta, ela é a primeira teoria que prova ser capaz de explicar as características significativas das órbitas observadas levando em consideração a órbita dos nossos oito planetas. Os resultados estão publicados no Astronomical Journal.

Além da órbita de Netuno fica o Cinturão de Kuiper, feito de pequenos corpos que sobraram da formação do nosso sistema solar. Netuno e outros planetas gigantes influenciam gravitacionalmente os objetos dentro e além do Cinturão, objetos estes que são conhecidos como TNOs (Objetos trans-Netunianos), que rodeiam o Sol em caminhos quase circulares em todas as direções.

Contudo, astrônomos descobriram que alguns corpos fogem à regra. Desde 2003, pelo menos 30 TNOs com uma órbita altamente elíptica foram observados: eles destacam-se do resto dos objetos por terem em comum, em média, a mesma orientação espacial. Esse tipo de agrupamento não pode ser explicado pela arquitetura do nosso sistema solar de oito planetas, e levou astrônomos a teorizar que essas órbitas incomuns podem estar sob a influência da existência de um desconhecido nono planeta.

A hipótese do “Planeta Nove” sugere que para explicar a órbita pouco habitual desses objetos seria necessário existir outro planeta, supostamente dez vezes maior do que a Terra, escondido no ponto mais distante do sistema solar e reunindo esses objetos celestes em sua direção através do esforço combinado de sua própria gravidade e do resto do sistema solar.

“Essa hipótese é fascinante, mas se o planeta realmente existe por enquanto ele conseguiu evitar nossa detecção,” disse o co-autor Antranik Sfilian, estudante de PhD no Departamento de Matemática e Física Teórica Aplicada em Cambridge. “Nós queríamos ver se existia alguma outra causa, menos dramática e talvez mais natural, para as órbitas incomuns desses objetos. Nós pensamos, ao invés de ceder à hipótese, e então cogitamos por que simplesmente não levar em consideração a gravidade desses pequenos objetos formando um disco além de Netuno? Queríamos ver até onde isso nos levaria.”

O professor Jihad Touma da Universidade Americana de Beirute e o seu antigo estudante Sefilian modelaram a dinâmica espacial dos TNOs com a ação combinada dos planetas exteriores gigantes e o enorme disco que se estende para além de Netuno. Os cálculos da dupla que surgiram de um seminário na universidade onde trabalham e estudam revelaram um modelo que pode explicar as órbitas espacialmente agrupadas de alguns dos objetos. Durante o processo, a dupla foi capaz de identificar o alcance da massa do disco, sua excentricidade orbital e os pólos de força gravitacional em suas orientações, que fielmente reproduziram as órbitas dos TNOs.

“Se você remover o planeta nove do modelo e ao invés disso substituí-lo por vários pequenos objetos espalhados ao redor de uma vasta área, atrações coletivas entre esses objetos podem facilmente explicar a excentricidade das órbitas observadas nos TNOs,” disse Sefilian, que hoje é um membro da Faculdade Darwin e um estudioso da Gates Cambridge.

Tentativas anteriores para estimar a massa total dos objetos além de Netuno resultaram em um número apenas correspondente a um décimo da massa da Terra. Contudo, para que os TNOs sejam os responsáveis pelas órbitas estudadas o modelo criado por Sefilian e Touma requer que a massa combinada do Cinturão de Kuiper tenha aproximadamente dez vezes a massa do nosso planeta.

“Quando observamos outros sistemas solares, nós frequentemente estudamos o disco ao redor da estrela central para inferir as propriedades dos planos orbitando ao seu redor,” disse Sefilian. “O problema é que quando você está observando o disco de dentro de seu próprio sistema, é quase impossível enxergar tudo de uma vez. Nós não temos nenhuma evidência observada quanto ao disco, mas também não temos nenhuma que corrobore com o Nono Planeta. É por isso que estamos investigando ainda outras possibilidades. Ainda assim, é interessante notar que observar os análogos do Cinturão de Kuiper revela, assim como os modelos de formação de planetas, massivas populações de destroços remanescentes.”

“Também é possível que as duas coisas sejam verdadeiras – que exista um disco de destroços nos confins do nossos sistema e um nono planeta também. Com a descoberta de cada TNO, nós juntamos mais evidências que possam explicar o seu comportamento.”

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Fonte da matéria: EurekAlert!
Fonte da imagem: Youtube – Finding Proof of the Kuiper Belt

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