Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert
Um hipotético planeta misterioso considerado responsável por estranhas órbitas no Sistema Solar exterior acaba de sofrer uma das maiores contestações de sua existência.
De acordo com uma análise abrangente de objetos extremamente distantes, liderada pelo físico Kevin Napier, da Universidade de Michigan (EUA), o Planeta Nove pode não existir – porque não há evidências de sua existência. Em vez disso, o que os astrônomos consideram a influência da gravidade de um planeta em órbitas é, na realidade, um viés de seleção nas observações.
O estudo foi pré-publicado no arXiv e aguarda revisão por pares.
O Planeta Nove entrou em cena em 2016, quando os astrônomos Konstantin Batygin e Michael Brown, da Caltech, publicaram um artigo no The Astronomical Journal defendendo a existência de um planeta ainda não descoberto nos confins do Sistema Solar. A evidência, eles disseram, está em outros objetos muito além da órbita de Netuno.
Esses objetos são chamados de objetos transnetunianos extremos (OTNEs). Eles têm enormes órbitas elípticas, nunca cruzando mais perto do Sol do que a órbita de Netuno em 30 unidades astronômicas e oscilando para além de 150 unidades astronômicas.
Batygin e Brown descobriram que essas órbitas têm o mesmo ângulo no periélio, o ponto em sua órbita fica mais próxima do Sol. Eles fizeram uma série de simulações e descobriram que um grande planeta poderia agrupar as órbitas dessa forma.
O Planeta Nove, de acordo com seus cálculos, deve ter cerca de cinco a 10 vezes a massa da Terra, orbitando a uma distância entre 400 e 800 unidades astronômicas.
Como esse planeta hipotético estaria tão longe e pelo fato céu do ser tão grande, não seria fácil encontrá-lo. Portanto, a busca por ele continua.
Assim como o próprio Planeta Nove seria difícil de encontrar, os OTNEs também são. Esses corpos são menores que um planeta e, portanto, mais difusos. Quando eles se afastam do Sol, temos quase zero de chance de vê-los. E é aqui que alguns astrônomos acreditam que há um viés de seleção.
“Como os OTNEs seguem órbitas altamente elípticas e seu brilho diminui em 1/r4, eles quase sempre são descobertos dentro de algumas décadas do periélio”, escreveram os pesquisadores em seu estudo.
“Além disso, os levantamentos telescópicos observaram uma área limitada do céu, em determinadas épocas do ano, a uma profundidade limitada. Esses efeitos resultam em viés de seleção significativo”.
A dificuldade envolvida em ver OTNEs significa que não encontramos muitos. As simulações iniciais feitas por Batygin e Brown foram baseadas em apenas seis OTNEs, que foram reunidos a partir de uma variedade de pesquisas com funções de seleção não publicadas; em outras palavras, quaisquer vieses de seleção não eram claros.
Pesquisas mais recentes têm sido meticulosas sobre suas funções de seleção. E, embora nenhuma pesquisa tenha encontrado OTNEs suficientes para constituir uma população estatística abrangente, a combinação de pesquisas pode levar os cientistas a uma conclusão mais sólida. Foi isso que Napier e sua equipe fizeram.
Eles pegaram cinco objetos do Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) (que não encontrou nenhuma evidência de agrupamento), cinco objetos do Dark Energy Survey e quatro objetos encontrados pelos astrônomos Scott Sheppard, Chad Trujillo e David Tholen, que tem liderado a busca pelo Planeta Nove.
Como as três pesquisas tinham objetivos bastante diferentes, elas, portanto, tinham funções de seleção diferentes. O desafio era resolver essas diferenças para que os objetos pudessem ser efetivamente combinados em um grande levantamento. Para fazer isso, a equipe projetou um simulador de pesquisa.
“Em essência”, eles escreveram em seu estudo, “um simulador de pesquisa simula detecções de uma população modelo dos corpos do Sistema Solar usando o histórico de apontamento, profundidade e critérios de rastreamento de uma pesquisa. Isso permite o cálculo da função de seleção de uma pesquisa para um dada população, o que nos permite levar em conta o viés e, portanto, entender as verdadeiras populações subjacentes. “
Se o agrupamento de OTNEs foi causado por um efeito físico, ele deve ter permanecido consistente com a amostra maior de objetos que a equipe de Napier analisou. Em vez disso, seus resultados sugeriram que a amostra de OTNEs era consistente com uma distribuição uniforme de corpos relacionados no espaço.
Isso não significa, os pesquisadores tiveram o cuidado de observar, que não existe o Planeta Nove. Significa apenas que a existência do planeta não pode ser inferida de dados de OTNEs. Não há informações suficientes para confirmá-lo ou descartá-lo.
Outras evidências também apontam para sua existência. Por exemplo, as órbitas estranhamente inclinadas de objetos externos do Cinturão de Kuiper do Sistema Solar, como Sedna – embora os astrônomos também tenham proposto outras explicações para esses comportamentos.
Uma decisão mais sólida será possível com uma população maior de OTNEs e objetos do Cinturão de Kuiper para analisar, o que pode significar esperar por objetos detectados por um telescópio mais poderoso, como o Observatório Vera Rubin, que deve começar a operar ainda este ano.
Nesse meio tempo, a busca ávida pelo planeta indescritível está resultando em algumas descobertas realmente surpreendentes, incluindo alguns possíveis planetas anões se deslocando para fora dos limites externos do Sistema Solar e várias luas gigantes gasosas.
Portanto, quer o Planeta Nove exista ou não, o debate em si é incrível para a ciência – levando a descobertas que talvez não teríamos encontrado de outra forma.
O estudo foi pré-publicado no arXiv.
