‘Oumuamua é um pedaço congelado de um exopluto?

Representação esquemática de uma possível história de formação (e um pouco do futuro) para o primeiro objeto interestelar conhecido passar por nosso sistema solar. Este objeto foi chamado de ‘Oumuamua por astrônomos terrestres. Imagem via S. Selkirk / ASU.

Uma nova teoria sobre o ‘Oumuamua sugere que o objeto estranho que passou pelo nosso sistema solar em 2017 era um remanescente de um mundo semelhante a Plutão de outro sistema solar. Como disse um cientista, “‘Oumuamua pode ser a primeira peça de um exoplaneta que nos foi trazida”.

A descoberta de ‘Oumuamua em 2017 desencadeou uma tempestade de debates que continua até hoje. Pela forma de sua órbita, os astrônomos sabiam que era o primeiro objeto interestelar conhecido a entrar em nosso sistema solar. Mas o objeto incomum não era como qualquer asteróide ou cometa visto em nosso sistema solar. Então … o que foi? Inúmeras teorias foram propostas para explicá-lo. Sua estranheza até levou alguns a sugerir que poderia ser artificial, uma espaçonave ou outra peça de tecnologia alienígena passando por nosso sistema solar. Em meados de março de 2021, dois cientistas disseram que resolveram o mistério. Eles disseram que ‘Oumuamua é um remanescente de um planeta parecido com Plutão – uma vez parte de outro sistema solar – agora vagando pelo espaço.

Steven Desch e Alan Jackson – ambos da Arizona State University – publicaram suas descobertas revisadas por pares em dois novos artigos, parte I e parte II, no Journal of Geophysical Research: Planets em 16 de março de 2021.

Desde o primeiro artigo:

1I / ‘Oumuamua é muito estranho e é difícil explicar de onde veio. Observamos vários sorvetes diferentes e o impulso que eles dariam a ‘Oumuamua à medida que evaporassem. Descobrimos que o melhor gelo é o nitrogênio (N2), o que explicaria muitas das coisas que sabemos sobre ele. ‘Oumuamua era pequeno, com cerca de metade do comprimento de um quarteirão e apenas a espessura de um prédio de três andares, mas era muito brilhante. O brilho é quase o mesmo que as superfícies de Plutão e Tritão, que também são cobertas por gelo de nitrogênio.

Sugerimos que ‘Oumuamua provavelmente foi expulso de um jovem sistema estelar cerca de meio bilhão de anos atrás. Corpos como ‘Oumuamua podem nos permitir ver de que são feitas as superfícies de um tipo até então desconhecido de exoplaneta,’ exo-Plutos ‘… Mostramos essas instabilidades orbitais nas quais planetas gigantes se movem, como aconteceu em nosso próprio solar externo sistema 4 bilhões de anos atrás, poderia fazer e jogar fora um grande número de pequenos pedaços de gelo de nitrogênio como ‘Oumuamua.

‘Oumuamua pode ser o primeiro pedaço de um exoplaneta trazido até nós.

‘Oumuamua era semelhante aos cometas em alguns aspectos, mas notavelmente diferente em outros. Como Desch disse em um comunicado:

Em muitos aspectos, ‘Oumuamua parecia um cometa, mas era peculiar o suficiente em vários aspectos que o mistério cercava sua natureza, e as especulações corriam soltas sobre o que era.

As características estranhas do objeto, como entrar no sistema solar mais devagar do que seria de se esperar, mas sair mais rápido do que um cometa típico faria, tornou difícil explicar ‘Oumuamua como um cometa comum. Não houve cauda de gás quando o objeto estava mais próximo do sol. A análise atualizada dos dados também parecia indicar que era mais em forma de panqueca do que em forma de charuto, como se pensava inicialmente.

Desch e Jackson vieram com uma nova proposta para explicar as características incomuns de ‘Oumuamua: era um objeto composto de diferentes sorvetes. Eles calcularam a rapidez com que esses gelos sublimariam quando ‘Oumuamua estava mais próximo do sol. Então, eles poderiam estimar a massa, forma, velocidade e refletividade do objeto quando ele começou a se mover para fora do sistema solar novamente.

Os pesquisadores descobriram que um tipo de gelo em particular, o gelo de nitrogênio, poderia explicar as anomalias observadas. Já se sabe que pode existir em corpos rochosos, visto que é abundante na superfície de Plutão. Desch disse:

Foi um momento emocionante para nós. Percebemos que um pedaço de gelo seria muito mais reflexivo do que as pessoas estavam presumindo, o que significava que poderia ser menor. O mesmo efeito de foguete daria a ‘Oumuamua um impulso maior, maior do que os cometas geralmente experimentam.

Jackson adicionou:

Sabíamos que tínhamos acertado na ideia quando concluímos o cálculo de qual albedo (quão reflexivo é o corpo) faria o movimento de ‘Oumuamua corresponder às observações. Esse valor acabou sendo o mesmo que observamos na superfície de Plutão ou Tritão, corpos cobertos por gelo de nitrogênio.

Então, poderia ‘Oumuamua ser realmente um fragmento remanescente de um mundo algo como Plutão, rico em gelo de nitrogênio?

Para ajudar a responder a isso, os pesquisadores calcularam a rapidez com que pedaços semelhantes podem ter sido arrancados de Plutão e corpos semelhantes no início do sistema solar. Eles também precisavam saber quais eram as chances de pedaços semelhantes chegarem até nós de outros sistemas solares. Era comum ou raro? Eles concluíram que o objeto provavelmente foi retirado do corpo maior original cerca de meio bilhão de anos atrás, e o gelo de nitrogênio também explicaria sua forma. De acordo com Jackson:

Provavelmente foi arrancado da superfície por um impacto há cerca de meio bilhão de anos e expulso de seu sistema original. Ser feito de nitrogênio congelado também explica a forma incomum de ‘Oumuamua. À medida que as camadas externas de gelo de nitrogênio evaporaram, a forma do corpo teria se tornado progressivamente mais achatada, assim como ocorre com uma barra de sabão quando as camadas externas são removidas pelo uso.

A teoria mais controversa sobre ‘Oumuamua é que pode ser um objeto artificial, feito por uma civilização alienígena. A imagem deste artista retrata uma nave espacial alienígena. Imagem via Josh Spradling / The Planetary Society.

Neste cenário, ‘Oumuamua era como um cometa na medida em que era gelado, com parte desse gelo sublimando perto do sol, mas era composto de gelo não visto em cometas em nosso sistema solar. Como Desch comentou:

Esta pesquisa é empolgante porque provavelmente resolvemos o mistério do que é ‘Oumuamua e podemos identificá-lo razoavelmente como um pedaço de um’ exo-Plutão ‘, um planeta semelhante a Plutão em outro sistema solar. Até agora, não tínhamos como saber se outros sistemas solares tinham planetas semelhantes a Plutão, mas agora vimos um pedaço de um passar pela Terra.

Teorias anteriores sobre ‘Oumuamua incluíam ser um fragmento de um exoplaneta da super-Terra, um coelho da poeira cósmica e, claro, a vela de luz alienígena altamente debatida.

Como outros cientistas, Desch e Jackson agora esperam que outros objetos semelhantes sejam encontrados no futuro, como Jackson observou:

Espera-se que em mais ou menos uma década possamos adquirir estatísticas sobre quais tipos de objetos passam pelo sistema solar e se pedaços de gelo de nitrogênio são raros ou tão comuns quanto calculamos. De qualquer forma, devemos aprender muito sobre outros sistemas solares e se eles passaram pelos mesmos tipos de histórias de colisão que os nossos.

Infelizmente, as observações de ‘Oumuamua na época eram limitadas, uma vez que já estava deixando o sistema solar quando os astrônomos o avistaram pela primeira vez. Mas os cientistas dizem que objetos como ‘Oumuamua passando pelo nosso sistema solar devem ser bastante comuns, então, esperançosamente, mais objetos como este serão encontrados que podem ser estudados em mais detalhes.

O conceito artístico de ‘Oumuamua como um pedaço de gelo de nitrogênio em forma de panqueca. Imagem via William Hartmann / ASU.

Resumindo: uma nova teoria sobre “Oumuamua diz que o objeto estranho era um pedaço de gelo de nitrogênio em forma de panqueca, um remanescente de um mundo parecido com Plutão de outro sistema solar.


Publicado em 03/04/2021 21h46

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