Cientistas revelam quantos objetos interestelares podem estar visitando nosso sistema solar

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Impressão artística do 'Oumuamua. (Créditos: ESA/Hubble/NASA/OES/M. Kornmesser)

Traduzido por Julio Batista
Original de Matt Williams para o Universe Today

Em 19 de outubro de 2017, o primeiro objeto interestelar detectado passou pelo campo de visão da Terra em seu caminho para fora do Sistema Solar. Menos de dois anos depois, um segundo objeto foi detectado, um cometa interestelar facilmente identificável chamado de 2I/Borisov.

O aparecimento desses dois objetos validou trabalhos teóricos anteriores que concluíram que objetos interestelares (ISOs) regularmente entram em nosso Sistema Solar.

A questão de quantas vezes isso acontece tem sido objeto de pesquisas consideráveis ​​desde então. De acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Iniciativa para Estudos Interestelares (i4is), cerca de sete ISOs entram em nosso Sistema Solar a cada ano e seguem órbitas previsíveis enquanto estão por aqui.

Essa pesquisa pode nos permitir enviar uma espaçonave para se encontrar com um desses objetos em um futuro próximo.

A pesquisa que descreve essas descobertas foi conduzida por vários pesquisadores da i4is, uma organização sem fins lucrativos dedicada à realização de voos interestelares em um futuro próximo.

Eles se juntaram a pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Flórida, do Instituto de Teoria e Computação de Harvard (ITC), da Universidade do Texas em Austin (EUA), da  Universidade Técnica de Munique (Alemanha) e do Observatório de Paris (França).

‘Oumuamua através do telescópio William Herschel. (Créditos: Queen’s University de Belfast/Telescópio William Herschel)

O estudo do ‘Oumuamua em outubro de 2017 deu início a uma revolução na astronomia e no estudo de objetos celestes. Não era apenas um objeto formado em outro sistema estelar, mas sua chegada e detecção implicava uma grande população de tais objetos.

A detecção de 2I/Borisov em 2019 confirmou o que muitos astrônomos já suspeitavam – que os ISOs entram em nosso Sistema Solar com bastante regularidade.

Além de ser um físico do i4is (e o autor principal do estudo), Marshall Eubanks é o cientista-chefe da Space Initiatives Inc. e CEO da Asteroid Initiatives LLC. Como ele disse à Universe Today por e-mail, a descoberta de ‘Oumuamua e 2I/Borisov é significativa de uma forma que não pode ser subestimada:

“Só de provar que eles existem, teve um impacto profundo, criando um campo de estudo quase do nada (um campo que as autoridades financiadoras estão apenas começando a reconhecer). Os objetos interestelares nos fornecem a oportunidade de estudar, e no futuro, de literalmente tocar esses exocorpos décadas antes das primeiras missões possíveis até mesmo para as estrelas mais próximas, como Proxima Centauri.”

Isso levou a várias propostas de missões que poderiam se reunir com ISOs que foram detectados passando por nosso sistema. Uma dessas propostas foi o Projeto Lyra, que os pesquisadores do i4is compartilharam em um estudo de 2017 (com apoio da Asteroid Initiatives LLC).

Há também a missão Comet Interceptor da Agência Espacial Europeia, que eles planejam lançar em 2029 para se encontrar com um cometa de longo período.

“Começamos a trabalhar em potenciais missões para objetos interestelares em 2017, logo após a descoberta de ‘Oumuamua e inicialmente focamos em ir atrás desse objeto específico, em contraste com Seligman & Laughlin, que se concentraram em ISOs que podem ser descobertos no futuro”, disse Eubanks.

“A missão Comet Interceptor cairia em uma categoria semelhante.”

Dado que ISOs formados em outro sistema estelar, a oportunidade de estudá-los de perto ofereceria aos cientistas uma visão das condições que estão presentes lá. Na verdade, o estudo de ISOs é a segunda melhor coisa depois de enviar sondas interestelares para sistemas estelares vizinhos.

É claro que qualquer missão desse tipo envolve muitos desafios técnicos, sem mencionar a necessidade de um aviso prévio. Como explicou Eubanks:

“Existem dois tipos básicos de missões aqui – missões de planejar e esperar, ou lançar e esperar, como o Comet Interceptor da Agência Espacial Europeia, e missões de perseguição, que seriam necessárias para alcançar 1I/’Oumuamua. É muito improvável que qualquer missões de perseguição serão capazes de se encontrar com um ISO em retirada – estas quase certamente serão restritas a voos rápidos. Missões de encontro, missões para coincidir com velocidades e orbitar ou pousar no ISO, precisarão de aviso prévio.”

Para ilustrar, quando os astrônomos perceberam ‘Oumuamua pela primeira vez, foi somente depois que o objeto já havia se aproximado mais do Sol (também conhecido como passagem do periélio) e feito uma passagem próxima pela Terra.

Por causa disso, os observadores tiveram apenas 11 dias para realizar as observações enquanto ele saía do Sistema Solar e estava fora do alcance de seus instrumentos.

Impressão artística de 2I/Borisov além do nosso Sistema Solar. (Créditos: S. Dagnello/NRAO/NSF/AUI)

No caso de 2I/Borisov, o astrônomo amador e fabricante de telescópios Gennadiy Borisov o avistou em 30 de agosto de 2019, cerca de três meses antes de atingir o periélio (8 de dezembro de 2019).

Mas, para que as missões futuras se reúna com eles, é imperativo saber o máximo possível sobre a frequência com que os ISOs nos visitam e a velocidade com que estão viajando.

Por causa de seu estudo, Eubanks e seus colegas procuraram colocar melhores restrições sobre essas duas variáveis. Para fazer isso, eles começaram levando em consideração como a velocidade de um objeto interestelar é influenciada pelo padrão local de repouso (PLR) – o movimento médio das estrelas, gás e poeira na Via Láctea nas proximidades do Sol:

“Presumimos que as ISOs vêm de ou são formadas com estrelas e seus sistemas planetários e que, depois de estarem sozinhos, compartilham a mesma dinâmica galáctica que as estrelas. Usamos os dois ISOs conhecidos, 1I/’Oumuamua e 2I/Borisov, e a eficiência de pesquisas astronômicas do passado e atuais para estimar o número desses objetos na galáxia, e as estimativas de velocidade estelar da missão Gaia para estimar a propagação de velocidade que devemos esperar.”

O que eles descobriram foi que em um ano médio, o Sistema Solar seria visitado por até sete ISOs que são como asteroides. Enquanto isso, objetos como 2I/Borisov (cometas) seriam mais raros, aparecendo uma vez a cada 10 a 20 anos.

Eles descobriram ainda que muitos desses objetos estariam se movendo a velocidades maiores que ‘Oumuamua – que estava se movendo a mais de 26 km/s antes e depois de receber um impulso do Sol.

Conhecer esses parâmetros ajudará os cientistas a se preparar para possíveis missões de encontro com ISOs, algo que Eubanks e seus colegas abordaram com mais detalhes em um estudo anterior – “Interstellar Now! Missions to Explore Nearby Interstellar Objects (na tradução livre: Interestelar já! Missões para explorar objetos interestelares próximos)“.

Como a Universe Today relatou na época de sua publicação, o estudo abordou uma gama mais ampla de potenciais ISOs e a viabilidade de alcançá-los.

Nesse meio-tempo, este último estudo fornecerá informações básicas que servirão de apoio para o planejamento e a implementação dessas missões. Além do Projeto Lyra e do Comet Interceptor da Agência Espacial Europeia, existem inúmeras propostas de espaçonaves que poderiam se encontrar com objetos interestelares (ou mesmo eles próprios fazer a jornada interestelar).

Isso inclui o Projeto Dragonfly, uma pequena nave espacial e vela a laser que foi o assunto de um estudo de projeto conceitual organizado pela Iniciativa para Estudos Interestelares (i4iS) em 2013.

Outro é o Breakthrough Starshot, um conceito apresentado por Yuri Milner e a Breakthrough Initiatives que também prevê que uma pequena espaçonave seja enviada para Alpha Centauri usando um lightail e um poderoso laser.

Esta proposta foi articulada nos últimos anos pelo Prof. Abraham Loeb e Prof. Manasvi Lingam. Enquanto Leob é o fundador do ITC e presidente do Starshot Advisory Committee, Lingham é um pesquisador de longa data do ITC e coautor do paper “Interstellar Now!” e este último paper.

Além de serem interestelares, esses conceitos têm sido propostos como uma possível forma de “perseguir objetos” que entram em nosso Sistema Solar.

De uma forma ou de outra, estaremos atingindo outros sistemas estelares em breve! E saber como interceptar e estudar os objetos que eles enviam periodicamente em nosso caminho é uma boa maneira de começar!