(Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA / Estúdio de Visualização Científica / Dan Gallagher)
O tamanho anómalo e a localização de Júpiter em nosso Sistema Solar vêm intrigando os pesquisadores há anos, já que não se encaixam em nossa compreensão da formação planetária. Agora, os astrônomos pensam que descobriram como a gigante do gás acabou em sua posição curiosa.
De acordo com os modelos atuais, os planetas gigantes se formam nos limites externos de um sistema, migram para dentro e acabam muito próximos de sua estrela. Não Júpiter, no entanto: um planeta enorme com mais de duas vezes a massa que o resto dos planetas do Sistema Solar combinava, mas orbitando praticamente no meio dela.
A nova pesquisa parece ter desmistificado a história de Júpiter. De acordo com simulações por computador, o gigante de gás se formou cerca de quatro vezes mais longe do que sua localização atual, apenas dentro da órbita atual de Urano, e lentamente espiralou seu caminho para o interior ao longo de 700.000 anos.
"Esta é a primeira vez que temos provas de que Júpiter se formou muito longe do Sol e depois migrou para sua órbita atual", disse a astrônoma Simona Pirani, da Universidade de Lund, na Suécia.
A pesquisa foi baseada em asteróides chamados Trojans . Estes compartilham a órbita de Júpiter; um grupo de Trojans orbita na frente de Júpiter, e os outros rastros atrás dele, em regiões curvas centradas nos pontos de Lagrange do planeta .
( Instituto Astronômico de CAS / Petr Scheirich )
Mas há um enigma. O grupo na frente de Júpiter contém cerca de 50% mais asteróides do que o grupo à direita.
"A assimetria sempre foi um mistério no Sistema Solar", disse o astrônomo da Universidade de Lund, Anders Johansen .
Então a equipe fez simulações da formação de Júpiter para descobrir o que poderia ter causado um desequilíbrio tão estranho.
Eles testaram uma variedade de cronogramas e até mesmo um padrão de migração externa, e descobriram que o cenário que resulta nas populações de Trojans vistas hoje ocorre se Júpiter começou sua vida como uma semente planetária, um asteroide gelado a cerca de 18 unidades astronômicas do Sol, cerca de 4.5 bilhões de anos atrás.
Dentro de 2-3 milhões de anos, ele teria começado a migrar para dentro de sua posição atual de 5,2 unidades astronômicas. Isso levou cerca de 700.000 anos.
Ao iniciar essa jornada em espiral cada vez mais perto do Sol, puxada pela força gravitacional dos gases que se encontravam no Sistema Solar, o planeta bebê gravitacionalmente capturou os troianos, com mais no grupo principal do que no grupo que os seguia.
Isso ocorreu antes que o planetesimal tivesse acrescentado seu gás; Nesse ponto, ele ainda estava acumulando a rocha que iria desmoronar para formar o núcleo planetário, por isso também é provável que o núcleo de Júpiter seja composto de pedaços de rocha semelhantes aos encontrados em cavalos de Tróia, disseram os pesquisadores.
Onde Júpiter se formou tem sido um problema que há muito incomoda os cientistas planetários, já que parece que gigantes gasosos não podem se formar perto de uma estrela. A gravidade intensa, a radiação estelar (incluindo o calor) e os poderosos ventos estelares em áreas próximas impediriam que o gás permanecesse unido por tempo suficiente para se aglutinar em um planeta.
Assim, enquanto isso contradiz a pesquisa anterior baseada na formação de Júpiter perto do Sol, seguida por uma migração externa , também oferece uma solução - trazendo Júpiter de acordo com o que entendemos com base em observações de outros sistemas planetários.
E, claro, se as simulações da equipe estiverem corretas, os asteróides podem ser uma fonte útil para descobrir informações anteriormente desconhecidas sobre a gigante do gás.
"Podemos aprender muito sobre o núcleo e a formação de Júpiter estudando os troianos", disse Johansen .
A Nasa planeja lançar uma investigação chamada Lucy para estudá-los em outubro de 2021, para que não tenhamos que esperar muito para descobrir.
A pesquisa foi aceita em Astronomia e Astrofísica e pode ser lida em arXiv .
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