Se o Planeta Nove de fato existir, ele pode não estar onde pensávamos

0
90
Impressão artística do Planeta Nove. (Créditos: nagualdesign/Tom Ruen/OES/Wikimedia Commons)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Se o Planeta Nove estiver por aí – um planeta grande e misterioso à espreita nas bordas escuras do Sistema Solar -, ele pode não estar onde pensávamos que estaria.

De acordo com astrônomos que procuram o objeto hipotético, novas informações levadas em consideração podem significar que sua órbita é significativamente mais elíptica do que o previsto mais recentemente.

O hipotético Planeta Nove fez uma grande estreia em 2016, quando os astrônomos Konstantin Batygin e Michael Brown, da Caltech, publicaram um paper no The Astronomical Journal. Nele, eles expõem a hipótese 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 Transneptunianos 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 que está mais próximo do Sol. Os astrônomos fizeram uma série de simulações e descobriram que a influência gravitacional de um grande planeta poderia agrupar as órbitas dessa forma.

Desde que esse paper foi publicado, a teoria se tornou muito controversa, com muitos astrônomos achando a existência do Planeta Nove improvável, mas até agora não temos nenhuma evidência firme de um ponto ou de outro. A maneira mais conclusiva de resolver o debate seria encontrar o objeto elusivo em questão – e um novo estudo de Batygin e Brown poderia nos ajudar a tentar fazer isso.

Seu novo paper foi aceito no The Astrophysical Journal Letters e está disponível no servidor de pré-publicação arXiv.

A detecção inicial de um possível Planeta Nove em 2016 foi feita com base em apenas seis OTNEs – esses objetos são, afinal, muito pequenos e muito difíceis de detectar. Com o tempo, mais OTNEs foram descobertos – hoje temos conhecimento de cerca de 19 – o que significa que agora temos mais dados para analisar e calcular as características do planeta.

Em 2019, os astrônomos revisaram as informações disponíveis e chegaram à conclusão de que haviam obtido algumas noções ligeiramente incorretas. A massa do planeta, de acordo com a revisão, era apenas cinco vezes a massa da Terra, ao invés dos 10 que eles haviam calculado inicialmente, e sua excentricidade – o quão elíptica é a órbita dele – era menor.

E agora eles atualizaram esses cálculos novamente.

“No entanto”, escreveram eles em um post no blog Find Planet Nine, “a pergunta que nos fizemos durante o auge da pandemia foi outra: está faltando uma física essencial para as nossas simulações? Por meio de nossa investigação contínua e incessante do modelo, descobrimos que a resposta a esta pergunta é ‘sim’.”

Suas simulações, eles disseram, presumem que qualquer objeto que se mova além de 10.000 unidades astronômicas do Sol está perdido no espaço. O que eles não levaram em consideração é que o Sol não nasceu isolado, mas provavelmente em uma grande nuvem de formação estelar densamente povoada com outras estrelas bebês.

Sob essas condições, o Sistema Solar bebê teria quase definitivamente formado uma seção interna da Nuvem de Oort, um escudo de corpos gelados que cercam o Sistema Solar entre cerca de 2.000 e 100.000 unidades astronômicas do sol. A formação de planetas gigantes, como Saturno e Júpiter, teria jogado detritos em direção ao espaço interestelar; mas as perturbações gravitacionais das estrelas que passavam as teriam empurrado de volta para a influência gravitacional do Sol, de modo que acabariam formando a Nuvem de Oort interna.

Temos a tendência de pensar na Nuvem de Oort como uma espécie de colosso ocioso, que não faz muita coisa, mas quando Batygin e Brown executaram um monte de novas simulações, levando essa física em consideração, eles descobriram que os objetos na região interna da Nuvem de Oort podem realmente se mover um pouco.

“O Planeta Nove, no entanto, altera esse quadro em um nível qualitativo”, disseram os pesquisadores.

“Devido à atração gravitacional de longo prazo da órbita do Planeta Nove, os objetos internos da Nuvem de Oort evoluem em escalas de tempo de bilhões de anos, sendo lentamente reinjetados no Sistema Solar externo. Então, o que acontece com eles? Simulamos esse processo, levando em consideração perturbações dos planetas gigantes canônicos, o Planeta Nove, as estrelas que passam, bem como a maré galáctica, e descobriram que esses objetos da Nuvem de Oort interna reinjetados podem prontamente se misturar com o censo de objetos distantes do cinturão de Kuiper e até mesmo exibir agrupamento orbital.”

Isso significa que alguns dos objetos transnetunianos extremos que encontramos podem de fato ter se originado na Nuvem de Oort, o que é muito legal. No entanto, as simulações da equipe também mostraram que o agrupamento dos objetos da Nuvem de Oort seria mais fraco do que o dos objetos que vieram do mais próximo Cinturão de Kuiper.

Isso sugere que uma órbita mais excêntrica para o Planeta Nove explicaria melhor os dados do que a órbita que o paper dos pesquisadores encontrou em 2019.

Não saberemos exatamente o quão excêntrica essa órbita pode ser até que mais estudos possam ser conduzidos dos objetos agrupados, para determinar quais deles se originaram na Nuvem de Oort interna; porém, há um limite para o quão excêntrica a órbita pode se tornar antes de não ser mais consistente com nossas observações do Sistema Solar exterior.

Como o planeta hipotético está tão longe e está tão escuro, nossas chances de localizá-lo são muito baixas, então essa informação pode ser usada para refinar modelos e nos evitar de procurá-lo em lugares onde ele não poderia estar – esperançosamente levando a uma detecção desta fera indescritível.

Mesmo que nunca o encontremos, as descobertas que ele levou foram impressionantes. Um monte de novas luas Jupiterianas e planetas anões superdistantes em potencial não é nada desprezível.

O novo paper de Batygin e Brown foi aceito no The Astrophysical Journal Letters e está disponível no arXiv.