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Imagem: weareallstarstuff.tumblr.com

Um novo estudo recém-publicado na seção de astrofísica do arXiv.org indica, com base em simulações virtuais, que Jupiter, Saturno, Urano e Netuno podem não ter sido os únicos gigantes gasosos de nosso sistema solar. De acordo com David Nesvorny, do Colorado’s Southwest Research Institute, nosso atual sistema planetário nunca poderia ter se formado sem a existência de um quinto planeta. Até o momento, esse planeta primitivo e hipotético ainda não tem nome.

Em um trabalho para determinar como o sistema solar foi formado, Nesvorny conduziu uma série de 6.000 simulações em computadores. Ao trabalhar apenas com os quatro planetas gigantes, as simulações indicavam que eles seriam muito grandes e acabariam se destruindo mutuamente. Em outras simulações, onde foram aglomerados em um supergigante, os planetas rochosos, como Vênus e Marte é que acabavam sendo desagregados. De acordo com esses resultados, a atual estrutura do sistema solar teria uma probabilidade muito baixa de ocorrência se tivesse começado apenas com os quatro planetas rechosos e os quatro gasosos que conhecemos e observamos hoje (e que talvez algum dia visitemos pessoalmente).

Após essas simulações, Nesvorny decidiu adicionar um quinto planeta gigante ao grupo. Com a adição desse grande planeta, os resultados mostraram um aumento significativo nas chances de formação do sistema solar como o conhecemos.

Gráfico indica a ejeção do 5º. planeta gasoso (linha rosa)

As simulações mais bem-sucedidas mostram que Jupiter, Saturno, Urano, Netuno e o quinto planeta — de natureza semelhante à de Netuno ou Urano — começaram todos a orbitar muito próximos entre si, a uma distância de 15 unidades astronômicas (1 UA é a distância da Terra ao Sol, i.e., 149 milhões de quilômetros). Os planetas mais leves foram sendo “empurrados” para fora por influência de Jupiter e Saturno. Então, em algum momento, um encontro bem próximo com Jupiter expulsa esse misterioso quinto planeta do sistema solar.

A seguir, o resumo do artigo:

Resumo
Recentes estudos da formação do sistema solar sugerem que os planetas gigantes formaram-se no disco protoplanetário e depois migraram para alcançar órbitas ressonantes, com todos os planetas dentro de 15 UA do Sol. Após a dispersão do disco de gás, Urano e Netuno foram provavelmente espalhados pelos gigantes de gás, aproximando-se de suas órbitas atuais e dispersando o disco transplanetário de planetisimais, cujos restos sobreviveram até hoje nessa região conhecida como cinturão de Kuiper. Aqui nós realizamos integrações N-corporais da fase de espalhamento entre os planetas gigantes em uma tentativa de determinar quais estados iniciais são plausíveis. Nós descobrimos que as simulações dinâmicas que começam com um sistema ressonante de quatro planetas gigantes tem uma baixa taxa de sucesso em adequar-se às presentes órbitas dos planetas gigantes, além de várias outras restrições (e.g., sobrevivência dos planetas terrestres). A evolução dinâmica é tipicamente bastante violenta se Jupiter e Saturno começam numa ressonância de 3:2 e leva a sistemas finais com menos de quatro planetas. Diversos estados iniciais implicam em uma possibilidade relativamente grande de sucesso de adequar-se às restrições. Alguns dos melhores resultados em termos estatísticos foram obtidos através da suposição de que o sistema solar tinha, inicialmente, cinco planetas gigantes, com mais um gigante de gás, de massa comparável à de Urano e Netuno, que foi ejetado para o espaço interestelar por Jupiter. Essa possibilidade parece concebível à luz da recente descoberta de grande número de planetas que flutuam livremente no espaço interestelar, o que indica que a ejeção de planetas deve ser comum.

O artigo completo (em inglês) está aqui: Young Solar System’s Fifth Giant Planet? arXiv:1109.2949v1 [astro-ph.EP] http://arxiv.org/abs/1109.2949

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