Um visitante interestelar pode ter mudado o curso de 4 planetas do sistema solar, sugere estudo
Um objeto do tamanho de um planeta que possivelmente já visitou o sistema solar pode ter mudado permanentemente a nossa vizinhança cósmica ao distorcer as órbitas dos quatro planetas exteriores, sugere um novo estudo. As descobertas podem esclarecer por que os caminhos destes planetas têm certas características peculiares.
Durante décadas, os astrônomos debateram como o sistema solaros planetas se formaram. No entanto, a maioria das hipóteses concorda com o tipo de órbita que os planetas deveriam ter: círculos dispostos concentricamente em torno do planeta. sol e deitar no mesmo plano. (Se você os olhasse de lado, veria apenas uma linha.) No entanto, nenhum dos oito planetas, incluindo a Terra, tem órbitas perfeitamente circulares. Além disso, os caminhos dos planetas não estão precisamente no mesmo plano.
Comparado com Mercúrio (cuja órbita, dentro da nossa família planetária, é a mais ovalada e inclinada), os caminhos dos quatro exteriores planetas gigantes — Júpiter, Saturno, Urano e Netuno — apresentam pequenos desvios das órbitas ideais. No entanto, explicar essas pequenas discrepâncias tem sido um desafio, disse Renu Malhotracientista planetário da Universidade do Arizona em Tucson e coautor do novo estudo.
“[T]O quebra-cabeça para a astrofísica teórica tem sido descobrir como as órbitas mais tarde ficaram fora de rotação e inclinadas de seu plano médio nem muito nem muito pouco “, escreveu ela em um e-mail para a WordsSideKick.com. Embora pesquisas anteriores tenham focado em como as interações entre esses planetas remodelaram suas órbitas, Malhotra disse, “essas hipóteses não são consistentes com certos detalhes importantes das órbitas observadas”.
Um visitante interestelar
Para resolver este enigma, Malhotra e colegas consideraram um cenário menos examinado: que um objeto visitante do tamanho de uma estrela tenha alterado as trajetórias destes planetas há cerca de 4 mil milhões de anos.
Relacionado: 'Feijões vermelhos' gigantes vistos em imagens de satélite de Marte podem apontar sinais de água e vida
Utilizando modelos computacionais dos quatro planetas exteriores, a equipa realizou 50.000 simulações de tais sobrevoos, cada uma ao longo de 20 milhões de anos, enquanto alterava certos parâmetros de cada visitante, incluindo a sua massa, velocidade e quão perto se aproximava do Sol. Os investigadores também expandiram a sua pesquisa em comparação com estudos anteriores, considerando objetos muito mais pequenos que estrelas – tão minúsculos, na verdade, quanto Júpiter. Eles também analisaram situações com passagens superpróximas, concentrando-se em cenários em que o intruso chegou a 20 unidades astronômicas (UA) do Sol. (Uma UA equivale a aproximadamente 93 milhões de milhas, ou 150 milhões de quilômetros, aproximadamente a distância média da Terra ao Sol.)
Embora a maioria das simulações tenha criado condições muito diferentes do sistema solar atual, os investigadores descobriram que em aproximadamente 1% das simulações, a passagem do visitante alterou as órbitas dos planetas gigantes para aproximadamente o seu estado atual. Os intrusos nessas partidas próximas mergulharam direto no sistema solar, viajando muito além da órbita de Urano, com alguns até mesmo pastando no caminho de Mercúrio. E eram relativamente pequenos, variando entre duas e 50 vezes a massa de Júpiter.
“Esta faixa inclui massas planetárias até massas de anãs marrons”, disse Malhotra. (Anãs marronsmuitas vezes chamadas de “estrelas fracassadas”, são corpos celestes estranhos que são mais pesados que os planetas, mas não tão massivos quanto as estrelas.)
Dado que muitas simulações aproximadas tinham o objeto semelhante a um planeta a voar através do sistema solar interior, os investigadores criaram mais 10.000 simulações, incluindo também os planetas terrestres. Também nestes casos, os voos rasantes que anteriormente alteraram as órbitas dos planetas gigantes para os seus estados actuais recriaram a aparência actual do sistema solar.
A simulação que produziu os resultados mais realistas envolveu um objeto com oito vezes a massa de Júpiter, voando a uma distância de 1,69 UA do Sol. Isso o coloca apenas um pouco mais longe do que a atual órbita de Marte, de 1,5 UA do Sol.
As simulações mostram que apenas um sobrevôo de objeto subestelar foi suficiente para alterar as trajetórias dos planetas gigantes. Como as observações sugerem que os corpos subestelares são bastante numerosos no cosmos, as visitas de tais objetos podem ser mais comuns do que sobrevoos de estrelas.
O estudo, que ainda não foi revisado por pares, foi publicado no banco de dados de pré-impressão arXiv em dezembro.
