Caros Leotores;
- O que é o cinturão gigante de detritos que fica além de Netuno
- Como os astrônomos estudam cinturões semelhantes ao redor de outras estrelas
- O que esses cinturões nos dizem sobre as origens e a evolução dos sistemas planetários
Saturno, Urano, Netuno e... Aqueles que continuaram a frase com "Plutão" já sabem: há outros objetos espreitando além da órbita de Netuno. Centenas de milhares de objetos estão circundando nosso Sistema Solar no chamado Cinturão de Kuiper. Agora, uma pesquisa única revelou um total de 74 outros cinturões semelhantes circundando sistemas planetários próximos ao nosso. De todas as formas, idades e tamanhos, os astrônomos estão descobrindo que examinar essa coleção de cinturões pode nos ensinar muito sobre a origem e a evolução dos sistemas planetários, incluindo o nosso.
Do pó ao cinto
O Cinturão Edgeworth-Kuiper (ou simplesmente, Cinturão de Kuiper) [1] é uma estrutura enorme que se estende entre 30 a 50 vezes a distância da Terra ao Sol, cheia de objetos gelados e rochosos. Mas de onde ele vem?
Em sua infância, o Sol era cercado por uma nuvem gigante rotativa de gás e poeira. Assim como fazer uma pizza a partir de uma bola de massa, ao girar ao longo do tempo, a nuvem eventualmente se tornou um disco plano, que chamamos de disco protoplanetário.
Lá, grãos de poeira colidiram e se fundiram em estruturas cada vez maiores, e quando atingiram um tamanho de quilômetro, sua própria gravidade começou a atrair mais objetos, alimentando seu crescimento ainda mais. É assim — em uma versão muito resumida — que achamos que os planetas se formaram. Na verdade, vimos esse processo acontecendo em outros sistemas planetários além do nosso. No entanto, também sabemos que nem toda poeira acabou formando planetas.
Os astrônomos acham que a influência de grandes planetas como Netuno poderia ter impedido que a poeira além de sua órbita criasse novos planetas, deixando-nos apenas com um cinturão de detritos. Esses detritos, no entanto, são, na verdade, um tesouro espacial escondido.
Hoje, o Cinturão de Kuiper é uma coleção de rochas espaciais empoeiradas e geladas, variando de grãos de poeira e seixos a cometas e planetas anões. De alguns milímetros a quilômetros de diâmetro, muitos desses objetos mudaram pouco desde sua formação. Congelados (literalmente) no tempo, esses são remanescentes dos estágios iniciais do Sistema Solar e nos dizem muito sobre suas propriedades iniciais.
Cinturões de detritos como o Cinturão de Kuiper também existem em outros sistemas planetários. Eles são amplamente conhecidos como “cinturões planetesimais”, já que os objetos dentro deles têm o potencial de coalescer para formar planetas, ou “cinturões de exocometas”, já que eles geralmente escondem cometas (planetesimais gelados) dentro deles. Mas como podemos observar esses cinturões?
Uma jornada em busca de outros cinturões
À primeira vista, encontrar cinturões de exocometas deveria ser fácil, dado o tamanho deles. No entanto, cinturões têm sido realmente difíceis de observar e criar imagens.
A razão por trás disso é a temperatura deles. Os objetos que ficam dentro de um cinturão de exocometas estão muito longe de sua estrela hospedeira e, portanto, são extremamente frios. No cinturão de Kuiper, por exemplo, as temperaturas variam de -250 a -150 graus Celsius. Nessas baixas temperaturas, os cinturões só brilham em comprimentos de onda longos, tornando-os difíceis de serem observados pela maioria — mas não por todos — dos telescópios.
Um dos telescópios que pode observá-los é o Atacama Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ). Operado pelo Observatório Europeu do Sul e seus parceiros, esse conjunto de 66 antenas no norte do Chile é projetado especificamente para detectar radiação de comprimento de onda longo de fontes astronômicas frias, como cinturões de exocometas.
Usando o ALMA, o Hawaiian Submillimeter Array (SMA) e dados de arquivo, uma equipe liderada por Luca Matrà, professor associado da Universidade de Dublin, embarcou em uma missão para obter imagens do maior número possível de cinturões de exocometas, em todos os estágios, desde os recém-formados até os muito maduros. A pesquisa, chamada REASONS [2], é a maior do gênero até o momento.
A pesquisa contém imagens de 74 cinturões ao redor de sistemas planetários “próximos” encontrados a 500 anos-luz de nós. Esses resultados foram publicados em Astronomy and Astrophysics e já estão desafiando as ideias que os astrônomos tinham sobre essas estruturas.
Para onde foram todos os cintos pequenos e finos?
Nem todos os cinturões são iguais. A pesquisa REASONS revelou que os cinturões de exocometas vêm em todas as formas, tamanhos e idades, mas dentro dessa variação, os cientistas estão começando a ver alguns padrões.
Um desses padrões é que os cinturões são notavelmente maiores do que o esperado. Cinturões menores estão mais próximos de sua estrela hospedeira, tornando-os mais quentes, mais brilhantes e teoricamente mais fáceis de encontrar. E, no entanto, as novas observações indicam que eles são muito raros. Isso significa que ou a maioria dos cinturões se forma mais longe, ou que cinturões menores são menos massivos e, de fato, mais difíceis de detectar.
A equipe também confirmou descobertas anteriores: conforme os cinturões evoluem, colisões dentro deles esmagam seus objetos grandes em menores. Se esse processo acontecesse mais rápido em cinturões mais próximos de suas estrelas, isso também poderia explicar por que a equipe não encontrou cinturões pequenos.
Cintos não são apenas maiores do que se pensava anteriormente, mas também se estendem mais amplamente. Pense em um donut com um pequeno furo, em vez de um anel de cebola. Cintos mais estreitos — o que chamaríamos de “anéis” — são incomuns na pesquisa.
Uma possibilidade é que os cinturões se alarguem com o passar do tempo. Os primeiros resultados desta pesquisa, no entanto, descobriram que os cinturões mais antigos não são necessariamente mais largos, indicando que provavelmente não é esse o caso. Outra possibilidade é que os cinturões largos tenham lacunas dentro deles que os dividiriam em anéis mais estreitos, mas que ainda não podemos ver.
Cinturões e a Terra: inimigos ou aliados?
Mas esta não é o fim da história dos cinturões. Pesquisadores acham que futuros telescópios serão capazes de descobrir subestruturas dentro dos cinturões, como lacunas e anéis. Os cinturões podem até estar escondendo planetas anões, como Plutão, prontos para serem descobertos.
Mas estudar esses cinturões é mais do que uma caça ao tesouro espacial: é também aprender sobre a história do nosso Sistema Solar e do nosso próprio planeta.
A Terra está sempre de olho no Cinturão de Kuiper, uma grande fonte de asteroides e cometas [3] . Como um asteroide causou uma grande extinção há 65 milhões de anos, é compreensível que estejamos preocupados. No entanto, uma teoria sugere que pelo menos parte da água da Terra também pode ter chegado do Cinturão de Kuiper, conhecido por ser um repositório gigante de água congelada. Grandes planetas distantes como Netuno ou Urano podem ter tido um papel crucial na propulsão de cometas portadores de água em nossa direção, fornecendo um elemento que de outra forma seria bastante raro na Terra primitiva. Só o tempo dirá se devemos nossas vidas às rochas espaciais.
À medida que aprendemos mais sobre os cinturões de exocometas, poderemos finalmente entender o papel que os cinturões desempenham na formação e evolução dos sistemas planetários.
Notas
Para saber mais, acesse o link
Fonte: Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) / 17/01/2025
https://www.eso.org/public/blog/exocomet-belts/
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia).
Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
Acesse, o link da Livraria> https://www.orionbook.com.br/
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