Existência do Planeta 9 é uma certeza matemática, dizem cientistas

Espao

Com informações do CNRS – 02/09/2024

De Planeta X a Planeta Nove

Embora tenha sua existncia sido prevista em 1905, sendo ento chamado de Planeta X, a busca pelo nono planeta do Sistema Solar, o Planeta Nove, s ganhou fora na ltima dcada, com os astrnomos tentando demonstrar a existncia de um objeto massivo orbitando nos confins do Sistema Solar.

Embora essa hiptese continue sendo objeto de um amplo debate – longe de um consenso -, o estudo mais recente sobre ela afirma que a ausncia do Planeta Nove estatisticamente impossvel.

A NASA vem procurando pelo Planeta X h tempos, mas essa busca mais recente comeou em 2012 com a descoberta do planeta ano VP113. Em 2014, dois astrnomos espanhis estudaram mais a fundo a rbita do VP113 e de outros corpos transnetunianos e, por meio de uma simulao em computador, calcularam que deve existir no apenas um Planeta X, mas tambm um Planeta Y.

Em 2016, Konstantin Batygin e Michael Brown, do Instituto de Tecnologia da Califrnia, nos EUA, rodaram outra simulao e chegaram mesma concluso, mostrando indcios da influncia gravitacional de um Planeta 9 nas rbitas de objetos transnetunianos, ou seja, corpos celestes cujas rbitas cruzam ou esto alm da rbita de Netuno.

No entanto, esses resultados tornaram-se objeto de considervel debate, com alguns astrnomos defendendo que os indcios se apoiavam em um nmero muito pequeno de corpos celestes transnetunianos, e cuja seleo poderia apresentar um vis. Em um artigo publicado em abril passado, os pesquisadores ento voltaram sua ateno para uma classe de objetos que so, a priori, menos sujeitos a um vis observacional, e chegaram mesma concluso: Que suas rbitas s podem ser explicadas se estiverem sob a influncia de um planeta ainda desconhecido.

Agora eles foram alm, mas para saber como necessrio entender como tudo comeou.

As rbitas de seis objetos transnetunianos (em roxo). Em laranja, a rbita hipottica do misterioso Planeta 9. O ponto brilhante no centro da imagem o Sol.
[Imagem: Caltech/R. Hurt(IPAC)]

Como surgiu a hiptese do Planeta 9?

Vrios rastreios astronmicos realizados ao longo de vrias dcadas, durante o sculo XX e o incio do sculo XXI, mostraram que as rbitas de cerca de dez objetos transnetunianos parecem estar alinhadas. “Todos eles tm a mesma orientao no cu, ento sua distribuio no aleatria,” explica Sean Raymond, da Universidade de Bordeaux, na Frana.

No entanto, as leis da mecnica celeste sugerem que esse no deveria ser o caso: Quando um objeto viaja ao redor do Sol, o eixo de sua rbita tambm oscila, traando um caminho ao redor da nossa estrela, um fenmeno conhecido como precesso. “Ento, mesmo que, h mais de 4 bilhes de anos, vrios objetos tenham sido ejetados na mesma direo devido a perturbaes no incio do Sistema Solar, suas rbitas deveriam ter divergido desde ento por causa dessas precesses,” detalha Alessandro Morbidelli, que tambm participou da nova anlise.

O fato de as rbitas terem permanecido alinhadas todo esse tempo um sinal de que h “algo” forando-as a se comportar de forma diferente do que seria esperado. “Como os objetos esto muito longe de Netuno, a influncia gravitacional do planeta no pode estar forando suas rbitas a permanecerem agrupadas. A nica explicao para essa anomalia que deve haver outro planeta,” explica o astrnomo.

Foi assim que surgiu a hiptese de um planeta ainda no descoberto no Sistema Solar, com os clculos indicando que ele teria uma massa de cinco a sete vezes maior que a da Terra e se moveria em uma rbita distante, elptica e inclinada.

Esquerda: Vista de cima para baixo das rbitas de vrios objetos transnetunianos com vieses observacionais bem estabelecidos. O crculo pontilhado azul mostra a rbita de Netuno, enquanto a estrela no centro o Sol. direita, os nmeros adjacentes aos pontos indicam a inclinao orbital de cada objeto, em graus.
[Imagem: Konstantin Batygin et al 2024 ApJL 966 L8]

Certeza estatstica

As vrias questes antepostas hiptese do Planeta Nove incluem uma dvida fundamental: Como podemos ter certeza de que as rbitas daqueles objetos transnetunianos realmente esto alinhadas? E, mesmo que estejam, o nmero desses corpos observados at agora limitado: Apenas dez ou pouco mais podem no ser suficientes para serem estatisticamente confiveis. Alm disso, os objetos foram descobertos por muitos astrnomos diferentes, usando uma ampla gama de pesquisas astronmicas – como podemos ter certeza de que todos os vieses subjacentes a essas observaes foram modelados corretamente?

Batygin e seus colegas ento se voltaram para uma nova abordagem: Em vez de se concentrar em objetos distantes que, por terem rbitas altamente elpticas e nunca se aproximarem de Netuno, so muito difceis de observar, eles agora mudaram seu foco para uma classe de objetos transnetunianos que cruzam a rbita de Netuno. “Esses objetos passam relativamente perto de ns e so brilhantes, o que os torna mais fceis de estudar. Alguns deles j so conhecidos por ns e seus vieses observacionais so mais diretos de modelar,” disse Morbidelli.

Mas h mais um detalhe: Esses objetos so altamente instveis. Conforme cruzam as rbitas de planetas gigantes, a trajetria de corpos to pequenos so alteradas, o que faz com que eles tenham uma vida curta, de apenas algumas dezenas de milhes de anos. Essa populao, portanto, no a mesma, sendo continuamente reabastecida por novos indivduos oriundos da populao de objetos transnetunianos verdadeiros.

“Ns comparamos um sistema com um Planeta 9 e um sistema sem ele para descobrir a que taxa essa populao de objetos que cruzam Netuno pode ser renovada,” descreve Morbidelli. “E descobrimos que, sem o Planeta 9, essa taxa muito baixa, com objetos insuficientes cruzando a rbita de Netuno. Com o Planeta 9, por outro lado, nossos modelos reproduzem as observaes muito melhor.”

Em outras palavras, este novo estudo, a priori menos tendencioso do que os anteriores, tambm conclui claramente que h um planeta ainda no descoberto, sendo estatisticamente impossvel descrever os dados observacionais se ele no estiver presente.

Espao no falta para o Planeta Nove. E justamente isso o que torna difcil visualiz-lo.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Certeza mesmo s quando o fotografarmos

Ento, essa certeza estatstica confirma a existncia de um nono planeta no Sistema Solar? No bem assim que os cientistas trabalham. “Voc nunca deve acreditar que algo existe at que voc realmente o encontre. Voc tem que procurar por isso com a mente aberta,” disse Raymond.

Mas ser um golpe de sorte muito grande se algum apontar um telescpio para o ponto exato onde se encontra o Planeta Nove num determinado momento. Para ach-lo, primeiro os astrnomos tero que fazer clculos corretos e precisos de sua rbita, para que ento comecemos a procurar por ele e possamos v-lo.

E, para melhorar nossos clculos, ser necessrio fazer rastreios direcionados para os objetos transnetunianos que servem de base para esses clculos, para eliminar os vieses e incertezas. A expectativa que o Telescpio Vera Rubin, que est sendo construdo no Chile, contando com a maior cmera astronmica do mundo, ajude nessa busca.

“A vantagem do Vera Rubin que ele observar mais da metade do cu a cada dois ou trs dias, com uma profundidade que certamente to boa quanto a do Observatrio Espacial Hubble,” detalhou Raymond. “Ele foi projetado especificamente para encontrar objetos escuros se movendo pelo cu, como o Planeta 9. No 100% certo que o telescpio ir detect-lo mesmo que ele exista, mas se ele no o localizar, ser difcil continuar acreditando que o planeta est l.”

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