O Planeta Nove é um planeta gigante teórico, ainda não descoberto, nos misteriosos confins do nosso sistema solar.
Foi sugerido que a presença do Planeta Nove explica tudo, desde a inclinação do eixo de rotação do Sol até o aparente aglomerado nas órbitas de pequenos asteróides gelados além de Netuno.
Mas o Planeta Nove realmente existe?
Descobertasnas periferias do nosso sistema solar
O Cinturão de Kuiper é uma coleção de corpos pequenos e gelados que orbitam o sol além de Netuno, a distâncias maiores que 30 UA (uma unidade astronômica ou UA é a distância entre a Terra e o sol). Esses objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs) variam em tamanho, de grandes pedregulhos a 2.200 milhas (2.000 km) de diâmetro. Os KBOs são restos de pequenos pedaços de material planetário que nunca foram incorporados aos planetas, semelhantes ao cinturão de asteróides.
As descobertas da mais bem-sucedida pesquisa do Cinturão Kuiper até hoje, a Pesquisa de Origens do Sistema Solar Exterior (OSSOS), sugerem uma explicação mais detalhada para as órbitas que vemos. Descobriu-se que muitos desses KBOs têm órbitas muito elípticas e inclinadas, como Plutão.
Cálculos matemáticos e simulações detalhadas por computador mostraram que as órbitas que vemos no Cinturão de Kuiper só podem ter sido criadas se Netuno originalmente formou algumas UA mais próximas do Sol e migrou para a órbita atual. A migração de Netuno explica a difusão de órbitas altamente elípticas no Cinturão de Kuiper e pode explicar todas as órbitas do KBO que observamos, exceto um punhado de KBOs em órbitas extremas que sempre ficam pelo menos 10 UA além de Netuno.
Prova do Planeta Nove?
Essas órbitas extremas forneceram as evidências mais fortes para o Planeta Nove. Os primeiros que foram descobertos estavam todos confinados a um quadrante do sistema solar. Os astrônomos esperam observar órbitas em todas as orientações diferentes, a menos que haja uma força externa que as restrinja. Encontrar vários KBOs extremos em órbitas apontadas na mesma direção era uma dica de que algo estava acontecendo. Dois grupos separados de pesquisadores calcularam que apenas um planeta grande e muito distante poderia manter todas as órbitas confinadas a parte do sistema solar, e a teoria do Planeta Nove nasceu.
Teoriza-se que o Planeta Nove seja cinco a 10 vezes mais massivo que a Terra, com uma órbita variando entre 300-700 UA. Houve várias previsões publicadas para sua localização no sistema solar, mas nenhuma das equipes de busca ainda o descobriu. Após mais de quatro anos de pesquisa, ainda há apenas evidências indiretas a favor do Planeta Nove.
A busca por KBOs
A pesquisa de KBOs requer um planejamento cuidadoso, cálculos precisos e acompanhamento meticuloso. Faço parte do OSSOS, uma colaboração de 40 astrônomos de oito países. Usamos o Telescópio Canadá-França-Havaí por cinco anos para descobrir e rastrear mais de 800 novos KBOs, quase dobrando o número de KBOs conhecidos com órbitas bem medidas. Os KBOs descobertos pelo OSSOS variam em tamanho de alguns quilômetros a mais de 100 km (60 milhas), e variam em distâncias de descoberta de algumas UA a mais de 100 UA, com a maioria entre 40 e 42 UA no cinturão de Kuiper principal.
Os KBOs não emitem sua própria luz: esses pequenos corpos gelados refletem apenas a luz do sol. Assim, os desvios contra a detecção em distâncias maiores são extremos: se você mover um KBO 10 vezes mais longe, ele se tornará 10.000 vezes mais fraco. E por causa das leis da física, os KBOs em órbitas elípticas passam a maior parte do tempo nas partes mais distantes de suas órbitas. Portanto, embora seja fácil encontrar KBOs em órbitas elípticas quando estão perto do sol e brilhantes, esses KBOs passam a maior parte do tempo sendo muito mais fracos e difíceis de detectar.
Isso significa que os KBOs em órbitas elípticas são particularmente difíceis de descobrir, especialmente os extremos que sempre ficam relativamente longe do sol. Apenas alguns deles foram encontrados até hoje e, com os telescópios atuais, só podemos descobri-los quando eles estão perto do pericentro – o ponto mais próximo do sol em sua órbita.
Isso leva a outro viés de observação que historicamente foi ignorado por muitas pesquisas da KBO: as KBOs em cada parte do sistema solar só podem ser descobertas em determinadas épocas do ano. Os telescópios terrestres são adicionalmente limitados pelo clima sazonal, com descobertas menos prováveis de acontecer durante as condições em que a neblina, a chuva ou o vento são mais frequentes. As descobertas de KBOs também são muito menos prováveis perto do plano da Via Láctea, onde inúmeras estrelas tornam difícil encontrar os vagabundos frios e gelados em imagens telescópicas.
O que torna o OSSOS único é que somos muito públicos sobre esses vieses nas descobertas. E como entendemos tão bem nossos preconceitos, podemos usar simulações em computador para reconstruir a verdadeira forma do Cinturão de Kuiper após remover esses preconceitos.
Ajustando para vieses
O OSSOS descobriu vários novos KBOs extremos, metade dos quais estão fora da região confinada e são estatisticamente consistentes com uma distribuição uniforme. Um novo estudo (atualmente em revisão) corrobora as descobertas não agrupadas do OSSOS. Uma equipe de astrônomos usando dados do Dark Energy Survey (DES) encontrou mais de 300 novos KBOs sem agrupamento de órbitas. Portanto, agora duas pesquisas independentes – ambas cuidadosamente acompanhadas e relataram seus vieses observacionais na descoberta de conjuntos independentes de KBOs extremos – não encontraram evidências de órbitas agrupadas.
Todos os KBOs extremos que foram descobertos antes do OSSOS e DES foram provenientes de pesquisas que não relataram completamente seus preconceitos direcionais. Portanto, não sabemos se todos esses KBOs foram descobertos no mesmo quadrante do sistema solar porque estão realmente confinados ou porque nenhuma pesquisa fez uma pesquisa profunda o suficiente nos outros quadrantes. Realizamos simulações adicionais que mostraram que se as observações forem feitas apenas em uma estação a partir de um telescópio, KBOs extremos serão naturalmente descobertos apenas em um quadrante do sistema solar.
Testando ainda mais a teoria do Planeta Nove, examinamos em detalhes as órbitas de todos os KBOs “extremos” conhecidos e descobrimos que todos, exceto os dois KBOs de pericentro mais alto, podem ser explicados por efeitos físicos conhecidos. Esses dois KBOs são discrepantes, mas nossas simulações detalhadas anteriores do Cinturão de Kuiper, que incluíram efeitos gravitacionais do Planeta Nove, produziram um conjunto de KBOs “extremos” com pericentros que variam de 40 a mais de 100 UA.
Essas simulações prevêem que deve haver muitos KBOs com pericenters tão grandes quanto os dois outliers, mas também muitos KBOs com pericenters menores, o que deve ser muito mais fácil de detectar. Por que as descobertas em órbita não correspondem às previsões? A resposta pode ser que a teoria do Planeta Nove não se sustente em observações detalhadas.
Nossas observações com uma pesquisa cuidadosa descobriram KBOs que não são confinados pelo Planeta Nove, e nossas simulações mostram que o Cinturão de Kuiper deve conter órbitas diferentes das que observamos se o Planeta Nove existir. Outras teorias devem ser invocadas para explicar os KBOs extremos de alto pericentro, mas não faltam teorias propostas na literatura científica.
Muitos objetos bonitos e surpreendentes ainda precisam ser descobertos no misterioso sistema solar externo, mas não acredito que o Planeta Nove seja um deles.
Samantha Lawler, professora assistente de astronomia, Universidade de Regina
Conclusão: os astrônomos acham que pode não haver um Planeta Nove.
Publicado em 28/05/2020 16h07
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