Existe ou não existe um planeta 9? Existe um planeta nos arredores de nosso Sistema Solar, com massa suficiente para explicar os movimentos de objetos distantes? Ou é um disco de material gelado responsável? Ainda não há evidências diretas de um planeta 9, mas algo com massa suficiente está afetando as órbitas de objetos distantes do Sistema Solar.
Um novo estudo sugere que um disco de material gelado causa estranhos movimentos de objetos externos do Sistema Solar e que não precisamos inventar outro planeta para explicar esses movimentos. O estudo vem de
Professor Jihad Touma, da Universidade Americana de Beirute, e
Antranik Sefilian, um estudante de doutorado no Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge. Seus resultados são publicados no Astronomical Journal.
A idéia de outro planeta lá fora, nos confins do nosso Sistema Solar, é atraente. Isso energiza o aventureiro em todos nós. E para o astrônomo ou astrônomos que finalmente o descobrirem, seria uma conquista importante. Quem não gostaria de ser conhecido como o descobridor de um planeta inteiramente novo, bem aqui em nosso próprio Sistema Solar? É muito mais emocionante do que ser a pessoa que finalmente confirmou a massa de um disco de material gelado.
À medida que os astrônomos se aperfeiçoam no estudo e na compreensão do distante Sistema Solar, eles descobriram mais e mais objetos. Nos últimos 15 anos, mais ou menos, os astrônomos descobriram cerca de 30 objetos trans-neptunais (TNOs) que viajam em órbitas altamente elípticas. O mais recente foi "The Goblin", um corpo com uma órbita que leva até 2300 UAs do Sol.
Como esses corpos não interagem gravitacionalmente com os outros planetas do Sistema Solar, deve haver algum outro agregado de massa por aí que molde suas órbitas. E embora a explicação do Planeta 9 tenha ganhado força ao longo dos anos, não há evidências diretas de que um planeta seja responsável por moldar essas órbitas estranhas.
"A hipótese do Planeta Nove é fascinante, mas, se existe a hipótese do nono planeta, até agora evitou a detecção."
Co-autor do estudo, Antranik Sefilian, estudante de doutorado no Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge.
O novo estudo propõe que um disco de material gelado seja responsável pelas órbitas altamente elípticas de objetos distantes. Não é a primeira teoria a sugerir isso, mas é a primeira que pode explicar as órbitas observadas, ao mesmo tempo em que explica a massa e a gravidade dos outros oito planetas em nosso sistema solar.
Os 30 TNOs que viajam por essas órbitas altamente elípticas fazem parte de um grupo maior de TNOs e objetos que compõem o Cinturão de Kuiper. O Cinturão de Kuiper é composto de material que sobrou da formação do Sistema Solar. A maioria desses objetos percorre caminhos quase circulares ao redor do sol. Mas os 30 que não viajam órbitas quase circulares compartilham uma orientação espacial diferente, e isso exige uma explicação.
A explicação mais comentada é o Planeta Nove. O Planeta Nove teria que ser cerca de 10 vezes mais massivo que a Terra. Este planeta, escondido lá fora, na penumbra do Sistema Solar, conduziria esses 30 corpos em suas órbitas incomuns.
O problema é que ninguém detectou o Planeta Nove ainda, e isso é conhecido apenas pelo efeito observado.
"A hipótese do Planeta Nove é fascinante, mas se o hipotético nono planeta existir, ele até agora evitou a detecção", disse o co-autor Antranik Sefilian, um estudante de doutorado no Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge. “Queríamos ver se poderia haver outra causa, menos dramática e talvez mais natural, para as órbitas incomuns que vemos em alguns TNOs. Pensamos, em vez de permitir um nono planeta, e depois nos preocupar com sua formação e órbita incomum, por que não simplesmente explicar a gravidade de pequenos objetos que constituem um disco além da órbita de Netuno e ver o que ele faz para nós? ”
O novo estudo é baseado em modelagem detalhada do Sistema Solar e também em observações de outros sistemas solares.
Touma e Sefilian modelaram a dinâmica espacial completa dos TNOs com a ação combinada dos planetas exteriores gigantes e um enorme e extenso disco de material além de Netuno. Eles calcularam um modelo que pode explicar as órbitas altamente elípticas e espacialmente agrupadas dos 30 TNOs. Eles também identificaram faixas de massa e formas para o disco de gelo do material. Além disso, eles foram capazes de forçar mudanças graduais em suas orientações (ou taxa de precessão), que reproduziram fielmente as órbitas mais externas do TNO.
"Se você remover o planeta nove do modelo e permitir vários objetos pequenos espalhados por uma área ampla, as atrações coletivas entre esses objetos poderiam facilmente explicar as órbitas excêntricas que vemos em alguns TNOs", disse Sefilian, que é um Gates Cambridge Scholar e membro do Darwin College.
Então, caso encerrado? Não é bem assim.
"Embora não tenhamos evidências observacionais diretas para o disco, também não temos para o Planeta Nove, e é por isso que estamos investigando outras possibilidades."
Antranik Sefilian
É fácil propor outro planeta não descoberto, com a massa certa, para explicar essas órbitas observadas. Mas até agora, esse planeta evitou a detecção. Mas, de certa forma, o disco da teoria dos materiais gelados sofre da mesma coisa. É fácil propor e criar um modelo matemático de sucesso que apóie a teoria dos discos de gelo pelo menos prova que é possível, mas ainda não foi detectado.
De fato, tentativas anteriores de estimar a massa de objetos gelados além de Netuno somaram cerca de um décimo da massa da Terra, não o suficiente para explicar esse estranho conjunto de órbitas. O modelo criado pelos dois cientistas por trás deste novo estudo requer dez vezes mais massa que isso.
É aqui que a observação de outros sistemas solares entra em jogo.
"O problema é que, quando você observa o disco de dentro do sistema, é quase impossível ver tudo de uma vez".
Antranik Sefilian.
"Quando observamos outros sistemas, geralmente estudamos o disco ao redor da estrela hospedeira para inferir as propriedades de quaisquer planetas em órbita ao redor", disse Sefilian. "O problema é que, quando você observa o disco de dentro do sistema, é quase impossível ver tudo de uma vez. Embora não tenhamos evidências observacionais diretas para o disco, também não temos para o Planeta Nove, e é por isso que estamos investigando outras possibilidades. No entanto, é interessante notar que as observações dos análogos do cinturão de Kuiper em torno de outras estrelas, bem como os modelos de formação de planetas, revelam populações remanescentes de detritos. ”
Outros sistemas solares têm um disco de material gelado sobrando de sua formação, com massa suficiente para explicar as órbitas altamente elípticas de objetos na borda dos sistemas. O mesmo poderia ser verdade em nosso sistema solar? Poderia haver um disco de material gelado e um planeta 9?
Sefilian pensa assim. "Também é possível que ambas as coisas sejam verdadeiras - pode haver um disco enorme e um nono planeta. Com a descoberta de cada novo TNO, reunimos mais evidências que podem ajudar a explicar seu comportamento. ”
O vaivém dos cientistas que tentam descobrir evidências, às vezes concordando e às vezes discordando veementemente, está em exibição nesta edição.
O estudo, principalmente a introdução e conclusão, apresenta e cita outros estudos que apóiam e discordam deste. Ainda estamos nos primeiros dias de compreensão do distante Sistema Solar em grandes detalhes. Com telescópios mais poderosos entrando em operação nos próximos anos e com computadores mais poderosos e métodos de observação aprimorados, é apenas uma questão de tempo até que as órbitas estranhas desses corpos distantes sejam finalmente explicadas.
Fontes:
- Trabalho de pesquisa: PASTOR EM UM DISCO DE AUTO-GRAVITAÇÃO DE OBJETOS TRANS-NEPTUNIANOS
- Comunicado de imprensa: Órbitas misteriosas nos confins do sistema solar não são causadas pelo 'Planeta Nove', afirmam pesquisadores
- Artigo da Space Magazine: Novo planeta anão encontrado nos arredores do sistema solar, dando aos astrônomos mais munição para procurar evidências do planeta 9
- Comunicado de imprensa da Caltech: Pesquisadores da Caltech encontram evidências de um verdadeiro nono planeta
- Trabalho de pesquisa: EVIDÊNCIA DE UM PLANETA GIGANTE DISTANTE NO SISTEMA SOLAR
