Um novo estudo mostra como o Sol pode capturar planetas errantes de forma permanente
Alguns dos objetos interestelares que passam pelo nosso Sistema Solar são vistos, mais tarde, a orbitar o Sol. Porquê? Descubra aqui!
O interesse pelos objetos interestelares (ISO) foi despertado em 2017, quando o 'Oumuamua passou pelo nosso Sistema Solar e fez um sobrevoo da Terra. Cerca de dois anos mais tarde, outro ISO passou pelo nosso Sistema Solar - o cometa interestelar 2I/Borisov.
Estes encontros confirmaram que os ISOs não só são muito comuns, como passam regularmente pelo nosso Sistema Solar - algo de que os astrónomos já suspeitavam há muito tempo. Mais intrigante ainda é o facto de alguns destes objetos terem sido capturados e ainda poderem ser encontrados a orbitar o nosso Sol.
O Sol e a captura de planetas errantes
Num estudo recente, uma equipa de investigadores descreveu uma região do Sistema Solar onde os objetos podem ser permanentemente capturados do espaço interestelar. A sua análise determinou que, quando os objetos são capturados pela força gravitacional do nosso sol e caem nesta região - que pode incluir cometas, asteroides e até planetas errantes - permanecem em órbita à volta do sol e não colidem com ele.
Estas descobertas podem ter implicações drásticas para os estudos dos ISO e para as missões propostas para se encontrarem com alguns destes objetos num futuro próximo. A investigação foi conduzida por Edward Belruno, professor de matemática na Katz School of Science and Health da Yeshiva University, em Nova Iorque, e James Green, diretor da Divisão de Ciência Planetária da sede da NASA.
Como já foi referido, investigações anteriores indicaram que os ISOs visitam regularmente o nosso Sistema Solar e podem mesmo ser responsáveis por semear a Terra com os blocos de construção da vida. Além disso, os investigadores tentaram simular quantos destes objetos são capturados pelo nosso Sistema Solar ao longo do tempo, o que produziu estimativas na ordem dos milhares.
Por último, mas não menos importante, a chegada de 'Oumuamua e 2I/Borisov também levou a numerosas propostas de naves espaciais que poderiam encontrar-se com futuros ISOs e estudá-los de perto - como o conceito de Explorador de Objetos Interestelares (IOE) - ou voar para aqueles que o nosso Sistema capturou.
A força gravitacional do Sol é a resposta
Para este estudo, Belbrundo e Green realizaram simulações utilizando um modelo simplificado envolvendo três massas - um ISO capturado, o Sol e a Via Láctea - o que lhes permitiu recriar o movimento do objeto capturado. Como descrevem no seu artigo, quando os ISOs são apanhados pela força gravitacional do Sol, podem entrar num estado conhecido como "captura permanente", em que os objetos capturados permanecerão em órbita à volta do Sol indefinidamente.
Além disso, estes objetos também entram num estado conhecido como "captura fraca", em que são lentamente atraídos para uma órbita estável em torno do Sol, mas nunca colidem com ele.
As suas simulações mostraram que os objetos capturados nesta região podem apresentar movimentos caóticos, fazendo com que as suas órbitas pareçam altamente imprevisíveis. No entanto, também notaram que a região exibe um padrão complexo e repetitivo, semelhante a um fractal (ou aos padrões vistos no conjunto de Mandelbrot em matemática) que contribui para a estabilidade da órbita do objeto capturado. Como Belbruno explicou:
O estudo sugere também que, para além de asteroides e cometas, o Sol pode capturar planetas errantes ao longo de eras. Investigações recentes mostraram que podem existir triliões de planetas errantes na Via Láctea que foram expulsos dos seus sistemas solares ao longo do tempo.
A influência gravitacional dos planetas errantes capturados e de outros objetos causaria perturbações nas órbitas de outros corpos do Sistema Solar. Tal como os astrónomos usaram as órbitas dos objetos da Cintura de Kuiper para procurar provas da existência do Planeta 9 (também conhecido como Planeta X), os astrónomos poderiam usar estas perturbações para inferir a presença de corpos capturados.
Belbruno afirmou que esta descoberta não só melhora a compreensão da dinâmica gravitacional, como também abre novas possibilidades de deteção e estudo destes fascinantes corpos celestes.
Referência da notícia:
Belbruno E., Green J. Permanent Capture into the Solar System. arXiv (2024).