Pesquisadores da UFRJ identificam fenômeno inédito no sistema solar

Pesquisadores do Observatório de Valongo, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), descobriram um anel em torno de um pequeno corpo do sistema solar, definido como um objeto transnetuniano, e muito parecido com o planeta Plutão e, como este, candidato a ser um planeta anão. “Pode ser pensado como um primo mais novo menor de Plutão”, disse à Agência Brasil o professor Bruno Morgado, do Observatório de Valongo e primeiro autor da pesquisa, publicada na revista internacional Nature.

Indagado sobre o que essa descoberta representa para a ciência, Morgado explicou que é muito interessante porque, até dez anos atrás, só se conhecia esse tipo de estrutura em volta dos planetas gigantes. A localização do anel é o fator diferencial. “A gente tem os anéis de Saturno, que são lindos; tem os anéis de Urano, de Netuno, de Júpiter”. O professor recordou que em 2013, há dez anos portanto, foi descoberto por um brasileiro o primeiro sistema de anéis em torno de um pequeno corpo do sistema solar, que foi o asteroide Chariklo. Em 2017, descobriu-se o segundo exemplo, em torno do planeta anão Haumea e, agora, foi descoberto esse terceiro exemplo, que é em torno do objeto chamado Quaoar.

Limite de Roche

Bruno Morgado esclareceu, entretanto, que o anel em torno do Quaoar é diferente e inesperado, porque ele se encontra muito distante do próprio objeto Quaoar. “Essa distância faz com que seja uma surpresa muito grande a existência dele, porque existe uma coisa que é um limite conhecido como Limite de Roche”. O Limite de Roche é uma teoria desenvolvida em 1850 pelo astrônomo francês Édouard Roche que define a distância de 1.750 quilômetros (km) para que um disco de partículas se mantenha no formato de um anel. Para além dessa linha, acreditava-se que o disco começaria a se aglutinar e acabaria por formar um satélite natural, uma lua. Essa teoria também é aplicada em exoplanetas e em diferentes pesquisas. No caso de Quaoar, que tem apenas 555 km de extensão, o anel está localizado a 4.100 km de seu corpo central.

“Imagina que você tenha aí um satélite natural, uma lua. Se essa lua se aproxima do seu planeta em cuja volta ela está rodando e atravessa esse Limite de Roche, as forças gravitacionais são tão fortes que vão fazer com que essa lua se quebre em milhões de pedacinhos. Isso vai formar um anel”. Mas se você tem um caminho inverso, de um anel que começa a se afastar do corpo principal e atravessa esse Limite de Roche, o que se espera que aconteça é que esse anel vai começar a se juntar e se tornar um satélite natural novamente, uma lua. “Essa é uma das maneiras que a gente vê e acredita como vários objetos do sistema solar se formaram, a nossa lua e outras luas dos planetas gigantes”.

O professor observou, contudo, que o anel do Quaoar se encontra muito além desse Limite de Roche. “Então, ele não deveria existir. Deveria ter se tornado uma lua há muito tempo. Essa é a grande surpresa e a grande novidade do trabalho. Os pesquisadores não têm ainda a resposta sobre a razão de aquele anel se encontrar ali”. Bruno Morgado acredita que somente com muitos estudos vai se obter a resposta.

Disse que a pesquisa traz evidência de que algo está violando o Limite de Roche e como ele era conhecido. Os estudos terão continuidade para que os pesquisadores entendam melhor o que está acontecendo. “Porque, de um lado, o mais provável é que esse processo de formação de uma lua seja mais complexo do que se considerava e que outros fenômenos físicos precisam ser levados em consideração. O Quaoar pode estar revelando isso para a gente: quais são os fenômenos físicos que antes a gente considerava, relacionado ao Limite de Roche conhecido hoje, e quais seriam os valores mais corretos, ou seja, qual conceito físico que está faltando para ser considerado que não havia sido antes”.

Observação

O trabalho liderado pelo professor Bruno Morgado, do Observatório do Valongo, unidade acadêmica vinculada ao Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza da UFRJ, aborda a parte observacional. “Nosso trabalho foi mostrar a existência desse anel e levar para a comunidade científica os parâmetros desse anel, como localização, sua largura, esse ponto mais observacional, o que a gente observou e viu, embora não diretamente”.

A pesquisa reuniu cientistas de instituições internacionais e astrônomos amadores de todo o mundo. “A gente tem colaboradores ao longo do mundo inteiro”. Morgado esclareceu que esses objetos são muito pequenos e estão muito longe, não sendo possível observá-los diretamente, mesmo utilizando os melhores telescópios do mundo, como o satélite artificial James Webb. “Ele não é capaz de ver em detalhes esses pequenos corpos”.

Para conseguir determinar esses parâmetros físicos, são necessários métodos indiretos. A técnica usada para isso é denominada ocultação estelar. É tal como acontece em um eclipse, em que a lua passa na frente do sol e projeta uma sombra na Terra. “Se você está no lugar certo e na hora certa, vai ver o sol desaparecendo por alguns instantes e, depois reaparecendo. Na física, o processo é relativamente o mesmo. Nós temos as estrelas no céu e um pequeno corpo que, em determinado momento, vai passar na frente de uma estrela. A gente fica medindo essa estrela e vai vê-la piscando, desaparecendo por um pequeno intervalo de tempo e, depois, reaparecendo. Esses eventos vão acontecer em diferentes lugares do mundo”.

O estudo liderado por Morgado contou com observadores espalhados nas Ilhas Canárias, Ilha de La Palma, Austrália, Namíbia e também com o telescópio espacial Cheops, voltado para exoplanetas, fora do sistema solar. É feita a previsão de quando e onde esse evento vai acontecer, os observadores são contactados nas regiões e pede-se que as pessoas observem em colaboração com os cientistas. No final do dia, é uma colaboração global, que envolve pessoas do mundo inteiro. Cada evento vai acontecer em um determinado local do planeta, indicou o professor da UFRJ.

A pesquisa terá continuidade não só observando Quaoar, mas usando a técnica em outros objetos celestes para tentar encontrar outros anéis pelo sistema solar. “Possivelmente, existem outros que precisam ser descobertos. Vai ser interessante entender todos esses sistemas e perceber que os anéis, no final do dia, acabam aparecendo com diferentes formatos e tipos e que tudo isso vai trazer contribuições sobre como o sistema solar se formou e se tornou o que é hoje”. Bruno Morgado informou ainda que não se chegará a uma resposta ainda este ano. “É um projeto de longo prazo”, concluiu.