Guillermo Gutierrez Carrascal/SO / DPA - Arquivo
MADRID, 19 fev. (EUROPA PRESS) - Os astrônomos debatem há muito tempo por que tantos objetos gelados no sistema solar exterior parecem bonecos de neve e, agora, pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan (MSU), nos Estados Unidos, parecem ter evidências do processo surpreendentemente simples que poderia ser responsável por sua criação. Seu trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Muito além do violento e caótico cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, encontra-se o Cinturão de Kuiper. Lá, além de Netuno, encontram-se blocos de construção gelados e intactos do início do sistema solar, conhecidos como planetesimais. Aproximadamente um em cada dez desses objetos são sistemas binários de contato, planetesimais com a forma de duas esferas conectadas, como Frosty, o boneco de neve. Mas como esses objetos se formaram era uma incógnita.
Especificamente, Jackson Barnes, estudante de pós-graduação da MSU, criou a primeira simulação que reproduz a forma bilobulada naturalmente com colapso gravitacional. Os modelos computacionais anteriores tratavam os objetos em colisão como massas fluidas que se fundiam em esferas, o que impossibilitava a formação dessas formas únicas.
Graças ao Instituto de Pesquisa Cibernética (ICER) da MSU e ao seu cluster de computação de alto desempenho, as simulações de Barnes produzem um ambiente mais realista que permite que os objetos mantenham sua resistência e se apoiem uns nos outros.
Outras teorias de formação envolvem eventos especiais ou fenômenos exóticos que, embora possíveis, não são prováveis de ocorrer regularmente. “Se considerarmos que 10% dos planetesimais são sistemas binários de contato, o processo que os forma não pode ser excepcional”, explica Seth Jacobson, professor de Ciências da Terra e Ambientais, principal autor do artigo. “O colapso gravitacional concorda perfeitamente com o que observamos”, acrescenta. Os binários de contato foram fotografados de perto pela primeira vez pela sonda New Horizons da NASA em janeiro de 2019. Essas imagens levaram os cientistas a observar novamente outros objetos no cinturão de Kuiper, e descobriu-se que os binários de contato representavam aproximadamente 10% de todos os planetesimais. Esses objetos distantes flutuam praticamente sem perturbações e a salvo de colisões no cinturão de Kuiper, que é pouco povoado.
No início da Via Láctea, a galáxia era um disco de poeira e gás. Restos de sua formação podem ser encontrados no Cinturão de Kuiper, incluindo planetas anões como Plutão, cometas e planetesimais. Os planetesimais são os primeiros objetos planetários de grande tamanho que se formam a partir de um disco de poeira e seixos. Assim como flocos de neve individuais que se compactam formando uma bola de neve, esses primeiros planetesimais são agregados de objetos do tamanho de seixos, atraídos pela gravidade de uma nuvem de materiais minúsculos. Ocasionalmente, ao girar, a nuvem desaba sobre si mesma, rasgando o objeto e formando dois planetesimais separados que orbitam um ao outro. Os astrônomos observam numerosos planetesimais binários no cinturão de Kuiper. Na simulação de Barnes, as órbitas desses objetos se movem em espiral para dentro até que ambos entrem em contato suavemente e se fundam, mantendo ainda suas formas redondas. A questão, então, é como esses dois objetos permanecem unidos ao longo da história do sistema solar. Barnes explica que é simplesmente improvável que eles colidam com outro objeto. Sem uma colisão, não há nada que os separe. A maioria dos sistemas binários nem mesmo está salpicada de crateras. Os cientistas suspeitaram por muito tempo que o colapso gravitacional era responsável pela formação desses objetos, mas não conseguiram comprovar completamente a ideia. O modelo de Barnes é o primeiro a incluir a física necessária para reproduzir os binários de contato. “Podemos testar essa hipótese pela primeira vez de forma legítima”, afirma Barnes. “Isso é o que torna este artigo tão empolgante.” Barnes espera que seu modelo ajude os cientistas a compreender os sistemas binários de três ou mais objetos. A equipe também está trabalhando na criação de uma nova simulação que modele melhor o processo de colapso. À medida que mais missões da NASA exploram reinos inexplorados do sistema solar, os autores suspeitam que Frosty possa ter primos mais distantes ainda a serem descobertos.
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