por Shannon Hall/Scientific American*
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| A órbita ímpar do planeta anão Sedna (representação artística) e outros objetos do sistema solar exterior sugere que uma estrela visitante pode ter se desviado, há muito tempo, para muito perto do sol. Crédito: NASA/JPL-Caltech |
Há um mistério se formando nos confins do nosso sistema solar.
Os astrônomos há muito acham que os oito planetas orbitam em círculos quase perfeitos porque eles já se formaram dentro do disco rodopiante de poeira e gás que circundava o jovem sol. Mas em 2003 os cientistas descobriram algo estranho: um planeta anão conhecido como Sedna, cuja órbita alongada o leva a duas vezes a distância de Plutão e a mais de 20 vezes a distância do sol. E não está sozinho. Desde os anos em que os astrônomos descobriram quase duas dúzias de objetos gelados distantes cujas órbitas são oblongas e estranhamente inclinadas em comparação com o plano do sistema solar.
Para explicar tais esquisitices, os cientistas especularam que talvez esses mundos sejam cicatrizes de um passado violento, um sinal de que algo - talvez uma estrela passageira - os tenha tirado do curso na infância do nosso sistema solar. Ou talvez haja um nono planeta distante cuja gravidade esculpe suas peculiares órbitas.
A última hipótese ganhou força nos últimos anos, deixando a primeira na poeira, diz Susanne Pfalzner, astrônoma do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha. Anomalias nas órbitas de alguns pequenos objetos do sistema solar exterior acumularam evidências de um “Planeta Nove”, com aproximadamente 10 vezes a massa da Terra. Enquanto isso, um intruso estelar foi considerado muito improvável - até agora.
Pfalzner e seus colegas publicaram recentemente um artigo para o arXiv, que foi aceito pelo The Astrophysical Journal, mostrando que estrelas podem zumbir por nosso sistema solar com muito mais frequência do que se pensava anteriormente. Não apenas os resultados conferem credibilidade a um sobrevôo estelar, mas também podem explicar em primeiro lugar como o indescritível Planeta Nove teria aterrissado em sua órbita ímpar.
Os astrônomos sabem que o sol nem sempre foi tão solitário. Nasceu dentro de um aglomerado de centenas a talvez dezenas de milhares de estrelas que se dispersaram apenas 10 milhões de anos depois. Assim, enquanto o sol ainda estava sepultado dentro daquele aglomerado, as estrelas teriam balançado de um lado para o outro, em uma dança vertiginosa, que facilmente poderia trazer uma valsa ao nosso nascente sistema solar. Mas depois que o grupo se desfez, a probabilidade de tal encontro caiu para quase zero, ou assim foi o pensamento.
Entretanto, Pfalzner e seus colegas agora argumentam que as chances de um encontro permaneceram bastante altas depois que o aglomerado começou a se dispersar. Depois de muitas simulações por computador, descobriram que há uma chance de 20% a 30% de uma estrela, talvez tão grande quanto o Sol, passar quase tão perto quanto Plutão, em 50 a 150 unidades astronômicas. (Uma UA é a distância média da Terra ao Sol, ou 149.600.000 km.) E não há dúvidas de que uma aproximação tão perto certamente sacudiria todo nosso jovem sistema solar.
Embora os grandes planetas permanecessem imperturbados (assim como o sol é apenas ligeiramente desviado pelas gravidades menores dos oito planetas), o encontro perturbaria os objetos menores do sistema solar - lançando-os e colocando-os em órbitas ímpares nos confins distantes do sistema solar. Além disso, as simulações também recriaram uma segunda tendência que os astrônomos observaram no sistema solar, que objetos externos tendem a se agrupar no espaço.
Eles viajam juntos em grupos unidos que cruzam o plano do sistema solar aproximadamente no mesmo local, antes de serem lançados de volta ao mesmo ponto distante. Em suma, as simulações, incluindo um intruso estelar, podem perfeitamente recriar as observações até o momento. "Mas se eles duram 4,5 bilhões de anos" ou durante toda a vida útil do sistema solar "é a pergunta de um milhão de dólares", diz Scott Kenyon, astrônomo do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, que não esteve envolvido na pesquisa.
E Pfalzner concorda. Ela gostaria de modelar o comportamento de longo prazo para ver se essas mudanças vão durar toda a vida útil do sistema solar. Pode ser que um sobrevôo agrupe objetos por um momento cósmico antes de se tornarem aleatórios novamente. Se for esse o caso, então um planeta é a melhor explicação para as observações.
Os cientistas estão ansiosamente rastreando mais dados com várias campanhas diferentes de observação. Um punhado de equipes, por exemplo, já está vasculhando grandes pedaços do céu em busca de mais esquisitices no sistema solar externo.
Scott Sheppard, um astrônomo da Carnegie Institution for Science, que não esteve envolvido no estudo, não pode conter sua excitação com o telescópio Synoptic Survey Telescope - de 8,4 metros de largura que provavelmente revelará centenas de novas rochas do sistema solar. "Que realmente vai abrir as comportas para tentar descobrir esses objetos distantes ”, diz ele.
Enquanto isso, Kenyon está esperançoso de que a espaçonave Gaia, que está no processo de mapear um bilhão de estrelas com precisão sem precedentes, ajudará a encontrar nosso sol irmão, há muito perdido. Isso permitirá que os cientistas entendam melhor o aglomerado estelar em que nosso jovem sistema solar se formou, juntamente com a probabilidade de que outra estrela aproxime-se demais. "Gaia é o novo salvador do bloco", diz ele.
Um estudo recente da Gaia chegou a traçar os caminhos de estrelas próximas ao passado e projetou esses caminhos para o futuro, apenas para descobrir que 25 estrelas se aproximam perigosamente de casa por um período de 10 milhões de anos. Essa contagem é sete vezes mais tráfego estelar nas proximidades, do que se pensava anteriormente. Então, é claro, há várias pesquisas em busca do evasivo Planeta Nove.
Mas Pfalzner argumenta que a descoberta de outro membro importante do sistema solar não excluirá um sobrevôo estelar. "Não é um cenário ou -", diz ela. "Se o Planeta Nove existe, isso não seria de forma alguma uma contradição ao modelo flyby, mas possivelmente até um ponto a favor dele."
Sua equipe argumenta a órbita prevista do Planeta Nove, que é também excêntrica (estendida) e inclinada (inclinada no plano do sistema solar), e provavelmente foi modelada pelo próprio intruso estelar. Assim, ela e outros continuarão a caçar tanto o Planeta Nove quanto outras esquisitices.
Embora os astrônomos possam discordar sobre as especificidades da história da origem do nosso sistema solar, eles estão certos de que o tesouro de objetos já descobertos no sistema solar exterior está apenas no começo. Sedna era a ponta do iceberg, diz Sheppard. "Há tanto céu que não cobrimos até hoje que é bastante provável que haja algo muito grande por aí".
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