O Planeta Nove não devia existir (e no entanto ele move-se)

R. Hurt (IPAC) / Caltech

O Planeta X (ou Planeta 9) será um gigante gasoso semelhante a Úrano e Neptuno

O Planeta X (ou Planeta 9) será um gigante gasoso semelhante a Úrano e Neptuno

Um grupo de astrónomos examinou uma série de cenários sobre um possível nono planeta do Sistema Solar e descobriu que a maioria destes têm baixa probabilidade. Conclusão: a presença do Planeta Nove continua a ser um mistério.

No início deste ano, os cientistas divulgaram evidências teóricas de um nono planeta no Sistema Solar, um planeta com a massa de Neptuno numa órbita altamente elíptica com 10 vezes a distância entre Plutão e o Sol. Desde então, os teóricos têm estudado como é que este Planeta Nove pode ter assentado numa órbita tão distante.

“As evidências apontam para a existência do Planeta Nove, mas não conseguimos explicar, com certeza, como é que foi formado,” afirma Gongjie Li, astrónoma do CfA – Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e autora principal de um artigo que será publicado em breve na revista The Astrophysical Journal Letters.

O Planeta Nove orbita o nosso Sol a uma distância muito excêntrica, entre 400-1500 unidades astronómicas (uma Unidade Astronómica, ou UA, é a distância média entre a Terra e o Sol, cerca de 150 milhões de quilómetros). Isto coloca-o muito além de todos os planetas do nosso Sistema Solar.

A questão que se coloca: será que se formou aí, ou será que se formou noutro lugar e mais tarde vagueou para a sua órbita invulgar?

Gongjie Li e o coautor Fred Adams, da Universidade de Michigan, realizaram milhões de simulações de computador a fim de considerar três possibilidades.

A primeira – e mais provável – envolve a passagem de uma estrela que puxa o Planeta Nove para fora do Sistema Solar. Este tipo de interação não só desloca o planeta para uma órbita mais larga, mas também torna essa órbita mais elíptica. Dado que o Sol se formou num enxame com vários milhares de vizinhos, estes encontros estelares eram mais comuns no início da história do nosso Sistema Solar.

No entanto, é mais provável que a passagem de uma estrela expulsasse completamente o Planeta Nove do Sistema Solar. Li e Adams calcularam uma probabilidade de 10%, na melhor das hipóteses, para que o Planeta Nove assentasse na sua órbita atual. Além disso, o planeta também teria de se formar a grandes distâncias.

Gigante gasoso extra

O astrónomo Scott Kenyon, também do CfA, acredita que pode ter a solução para esta dificuldade. Em dois artigos submetidos à revista The Astrophysical Journal, Kenyon e o coautor Benjamin Bromley, da Universidade do Utah, usaram simulações para construir cenários plausíveis para a formação do Planeta Nove numa órbita tão larga.

“A solução mais simples é o Sistema Solar formar um gigante gasoso extra“, afirma Kenyon.

Eles propõem que o Planeta Nove se tenha formado muito mais perto do Sol e, mais tarde, interagiu com os outros gigantes gasosos, principalmente Júpiter e Saturno.

Uma série de “chutos” gravitacionais pode, em seguida, ter impulsionado o planeta para uma órbita maior e mais elíptica ao longo do tempo.

“Pense numa criança num baloiço. Se dermos vários empurrões no momento certo, o baloiço sobe cada vez mais,” explica Kenyon. “O desafio torna-se não empurrar demasiado o planeta, para que não saia do Sistema Solar”, refere, sugerindo que isto pode ser evitado por interações com o disco gasoso do Sistema Solar.

Kenyon e Bromley também examinaram a possibilidade do Planeta Nove se ter formado, para começar, a grandes distâncias, considerando que uma combinação ideal de massa e vida útil do disco inicial poderia, potencialmente, criar o Planeta Nove no tempo que demoraria para ser empurrado pela passagem da estrela que Li estudou.

“A vantagem destes cenários é que são testáveis observacionalmente,” salienta Kenyon. “Um gigante gasoso empurrado vai parecer-se com um frio Neptuno, enquanto um planeta formado nesse local vai ser parecido com um Plutão gigante e sem gás”.

O trabalho de Li também ajuda a restringir a data de formação ou migração do Planeta Nove. O Sol nasceu num enxame onde os encontros com outras estrelas eram mais frequentes. A órbita larga do Planeta Nove iria deixá-lo vulnerável a expulsão durante tais encontros.

Portanto, o Planeta Nove é provavelmente um retardatário que alcançou a sua órbita atual depois do Sol ter saído do enxame onde nasceu.

Finalmente, Li e Adams estudaram outras duas possibilidades mais selvagens: que o Planeta Nove é um exoplaneta que foi capturado a partir de um sistema estelar de passagem, ou um planeta que flutuava livremente e que foi capturado quando passou demasiado perto do nosso Sistema Solar.

No entanto, eles concluem que as probabilidades destes cenários são inferiores a 2%.

CCVAlg

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