Crédito de imagem: NASA
Pesquisadores do Southwest Research Institute acreditam ter uma teoria que poderia ajudar a explicar por que existem tão poucos objetos no cinturão de Kuiper - uma faixa de objetos fora da órbita de Netuno. De acordo com as teorias de como os sistemas planetários se formam, deve haver 100 vezes mais material no cinturão de Kuiper do que os astrônomos observaram. Os pesquisadores acreditam que os gigantes gasosos, incluindo Netuno, se formaram mais perto do Sol e se afastaram lentamente ao longo do tempo. Quando Netuno migrou, poderia ter empurrado os objetos Kuiper para fora do sistema solar.
Um novo estudo de pesquisadores do Southwest Research Institute (SwRI) e do Observatório de la C? Te d'Azur fornece uma explicação para um dos aspectos mais misteriosos da população de objetos além de Netuno. Ao fazer isso, fornece uma visão única do disco proto-planetário a partir do qual os planetas do Sistema Solar se formaram. Os resultados serão publicados na edição de 27 de novembro da revista Nature.
O cinturão de Kuiper é uma região do Sistema Solar que se estende para fora da órbita de Netuno, contendo bilhões de objetos gelados de quilômetros a milhares de quilômetros de diâmetro. Foi descoberto em 1992 e, desde então, quase 1.000 objetos foram catalogados. Alguns desses objetos são muito grandes - o maior com um diâmetro de mais de 1.000 quilômetros.
Como os astrônomos estudaram essa estrutura, um mistério se desenrolou. Como a maioria dos planetas do Sistema Solar, acredita-se que os grandes objetos do cinturão de Kuiper tenham sido formados a partir de objetos menores que grudavam quando colidiam. Para que esse processo funcionasse em regiões distantes além de Netuno, o cinturão de Kuiper teria que conter mais de 10 vezes a quantidade de material que existe na Terra. No entanto, pesquisas telescópicas dessa região mostram que atualmente ela contém aproximadamente um décimo da massa da Terra, ou menos.
Para resolver o enigma, os pesquisadores procuram há vários anos uma maneira de remover mais de 99% do material do cinturão de Kuiper. No entanto, o Dr. Harold Levison (SwRI) e o Dr. Alessandro Morbidelli (Observatório da Côte d'Azur de Nice, França) descrevem em seu artigo: “Formação do cinturão de Kuiper pelo transporte externo de objetos durante a migração de Netuno” que o cinturão de Kuiper pode não ter perdido muita massa.
"O problema do esgotamento em massa está preso em nossa garganta há algum tempo", diz Levison, cientista da equipe do Departamento de Estudos Espaciais do SwRI. "Parece que finalmente podemos ter uma resposta possível."
Levison e Morbidelli argumentam que o disco proto-planetário a partir do qual os planetas, asteróides e cometas se formaram tinha uma vantagem até agora inesperada na localização atual de Netuno, que fica a 30 unidades astronômicas (AU, a distância média entre o Sol e a Terra) , e que a região agora ocupada pelo cinturão de Kuiper estava vazia. Todos os objetos do cinturão de Kuiper que vemos além de Netuno se formaram muito mais perto do Sol e foram transportados para o exterior durante os estágios finais da formação do planeta.
Os pesquisadores sabem há 20 anos que as órbitas dos planetas gigantes se movimentavam enquanto se formavam. Em particular, Urano e Netuno se formaram mais perto do Sol e migraram para o exterior. Levison e Morbidelli mostram que Netuno poderia ter empurrado todos os objetos observados do cinturão de Kuiper para fora ao migrar.
"Realmente não resolvemos o problema do esgotamento em massa, contornamos", diz Levison. "De acordo com nosso trabalho, o vazio além de Netuno provavelmente não tinha objetos".
No entanto, neste modelo, a região interior da 30 UA continha material suficiente para a formação dos objetos do cinturão de Kuiper. Os mecanismos empregados por Netuno para empurrar o cinturão de Kuiper afetaram apenas uma pequena fração dos objetos. Estes se tornaram os objetos vistos pelos astrônomos; o resto foi espalhado para fora do Sistema Solar por Netuno. Essa nova teoria explica muitas das características observáveis do Sistema Solar externo, incluindo as características das órbitas dos objetos do cinturão de Kuiper e a localização de Netuno.
"Um dos aspectos intrigantes da migração de Netuno é o motivo pelo qual parou onde parou", diz Morbidelli. “Nosso novo modelo também explica isso. Netuno migrou até atingir a borda do disco proto-planetário, quando parou abruptamente. ”
A NASA, a National Science Foundation e o Centro Nacional de Pesquisa Científica de Paris financiaram esta pesquisa.
Fonte original: SwRI News Release
