Um par de asteróides gelados chamado Mors-Somnus está a fornecer pistas aos cientistas planetários sobre a origem e evolução dos objetos no Cinturão de Kuiper.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) estudou-os durante o seu primeiro ciclo de observações e revelou detalhes sobre as suas superfícies, o que dá indícios das suas origens. Essa informação pode também ajudar a explicar como é que Neptuno se tornou no que é hoje.
O binário Mors-Somnus faz parte de uma coleção de objetos para além de Neptuno. São chamados, apropriadamente, “Objetos Transneptunianos” ou TNOs, abreviadamente.
Cerca de 3000 estão numerados e conhecidos, e muitos mais ainda não foram estudados. Todos eles situam-se para além da órbita de Neptuno e são divididos em várias classes. Existem os Objetos do Cinturão de Kuiper clássicos (KBOs) e objetos do disco disperso. Dentro dessas duas classes, existem TNOs ressonantes – que se movem em ressonância com Neptuno – e TNOs extremos, que orbitam muito para além de Neptuno (cerca de 30 UA). Depois, há objetos em órbitas semelhantes à de Plutão, chamados “plutinos“. Mors-Somnus é também um Plutino.
Neptuno e além
Por que existe tal variedade de objetos “lá fora”? De onde vieram e como mudaram ao longo do tempo? Uma forma de responder a essas perguntas é estudar as propriedades superficiais dos Objetos do Cinturão de Kuiper e, em particular, rochas geladas como Mors-Somnus.
Uma forma de fazer isso é tirar espetros das suas superfícies. Os dados revelam informações sobre as composições das superfícies desses objetos. Isso, por sua vez, diz aos cientistas algo sobre os ambientes em que se formaram e aqueles que experienciaram ao longo do tempo.
Neptuno provavelmente formou-se mais próximo do Sol mas depois migrou para o Sistema Solar externo (juntamente com Júpiter, Saturno e Urano). Ao mesmo tempo, um disco denso enorme de planetesimais rochosos e gelados e asteróides povoava o espaço até cerca de 35 UA.
À medida que os planetas gigantes migravam para órbitas mais distantes, eles dispersavam preferencialmente esses corpos menores. Esses asteróides gelados e corpos cometários estabeleceram-se no Cinturão de Kuiper, disco disperso e na Nuvem de Oort. Como essa atividade progrediu e de onde esses corpos gelados vieram inicialmente são perguntas que os cientistas planetários estão a trabalhar para responder.
Mais Sobre Mors-Somnus e Neptuno
É aqui que Mors-Somnus se torna útil. O par é um bom exemplo de um TNO clássico frio. Foi estudado pelo JWST como parte de um programa chamado Descobrindo as Composições Superficiais de Objetos Transneptunianos (DiSCO-TNOs) liderado por Ana Carolina de Souza Feliciano e Noemí Pinilla-Alonso na Universidade da Flórida Central. O projeto identifica as propriedades espectrais únicas desses pequenos corpos celestes para além de Neptuno, algo que não tinha sido feito até agora.
O Mors-Somnus é membro do mesmo grupo dinâmico que outros TNOs próximos e eles partilham características espectroscópicas com outros objetos do grupo clássico frio. Isso significa que provavelmente todos se formaram aproximadamente na mesma época. Provavelmente originaram-se para além de 30 unidades astronómicas do Sol. Binários Transneptunianos como Mors-Somnus oferecem uma forma única de olhar para a formação e evolução dos planetesimais nessa região do espaço.
Estudar a composição de pequenos corpos celestes como Mors-Somnus dá-nos informações preciosas sobre a nossa origem, disse Pinilla-Alonso. “Estamos a estudar como a química e física atual dos TNOs refletem a distribuição de moléculas baseadas em carbono, oxigénio, nitrogénio e hidrogénio na nuvem que deu origem aos planetas, às suas luas e os pequenos corpos”, diz. “Estas moléculas foram também a origem da vida e da água na Terra.”
A Importância dos Objetos para Além de Neptuno
As propriedades químicas e físicas dos TNOs oferecem um tesouro de informações sobre como eram as condições no início do Sistema Solar. Provavelmente contêm materiais primitivos que existiam no disco protoplanetário do qual o nosso Sistema Solar se formou, incluindo gelos primitivos.
Esses gelos não mudam devido ao aquecimento solar (já que o Sol está tão longe), mas podem ser escurecidos pela radiação ultravioleta ao longo do tempo, como os cientistas planetários viram em Plutão e outros mundos gelados. E, esses corpos podem ser transportados das suas regiões de nascimento para outras partes do Sistema Solar. Se as suas superfícies não mudam muito, então os cientistas podem usar estudos espectrais para rastrear onde os grupos de objetos se originaram.
A região TNO também contém o que os cientistas chamam de “estrutura dinâmica”. Isto é, a sua distribuição de objetos por várias características, incluindo as suas órbitas e movimentos ao longo do tempo. Objetos e eventos podem mudar a estrutura dinâmica. Por exemplo, a estrutura dinâmica da região transneptuniana mostra as marcas da migração planetária que ocorreu no primeiro milhar de milhão de anos da existência do Sistema Solar. Os TNOs, e em particular, binários como Mors-Somnus foram afetados por tais migrações.
Migração e Neptuno
É muito provável que este par binário tenha se formado bem para além da órbita de Neptuno. Os investigadores encontraram características espectroscópicas semelhantes entre Mors e Somnus e o grupo clássico frio. É uma evidência composicional de que este par binário se formou bem para além de 30 unidades astronómicas. Depois, eles moveram-se para as suas posições atuais sob a influência gravitacional de outras migrações planetárias.
Graças às perturbações gravitacionais de Neptuno, Mors-Somnus e os seus vizinhos moveram-se mais perto do planeta. Agora orbitam em ressonância com o planeta. Todos esses objetos são rastreadores potenciais para o caminho de migração de Neptuno antes de se estabelecer na sua órbita final, dizem os autores.
Binários separados por distância, como Mors-Somnus é, raramente sobrevivem fora de áreas limitadas pela gravidade, onde são protegidos por outros KBOs. Para sobreviver à migração, eles requerem um processo de transporte lento em direção ao seu destino. A migração de Neptuno para a sua órbita final ofereceu tal oportunidade pausada.
Usar o JWST para estudar as características superficiais de mundos distantes menores é uma grande conquista, segundo a coautora Pinilla-Alonso. O telescópio estudou mundos maiores lá fora, mas esta é a primeira vez que se concentra em membros tão pequenos do Sistema Solar externo.
“Pela primeira vez, podemos não só resolver imagens de sistemas com múltiplos componentes como o Telescópio Espacial Hubble fez, mas também podemos estudar a sua composição com um nível de detalhe que só o Webb pode proporcionar. Agora podemos investigar o processo de formação desses binários como nunca antes.”
ZAP // Universe Today
