Astrônomos brasileiros descrevem anel do planeta anão Haumea

Com informações da Agência Fapesp - 08/05/2019

Por meio de simulações computacionais pesquisadores desvendam detalhes desse objeto do Sistema Solar localizado além da órbita de Plutão, no Cinturão de Kuiper.
[Imagem: Nasa]

Planeta anão com anel

Observado pela primeira vez em 2004, Haumea é um planeta anão localizado além da órbita de Plutão, em uma região do Sistema Solar chamada de Cinturão de Kuiper. Foi por causa da descoberta desse e de outros planetas anões que, em 2006, Plutão foi oficialmente desbancado da categoria de planeta.

Uma curiosidade que chamou a atenção de astrônomos brasileiros é que o pequeno corpo celeste possui um tênue anel.

"A descoberta foi feita por ocultação. O brilho da estrela foi observado da Terra e diminuiu quando Haumea passou na frente. Isso permitiu obter informações sobre o formato do planeta anão," conta o professor Othon Cabo Winter, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Guaratinguetá. "Mas o brilho da estrela também diminuiu quando o anel passou em sua frente, permitindo, assim, que os pesquisadores obtivessem informações sobre o anel."

Os pesquisadores que descobriram o anel de Haumea em 2017 chegaram a sugerir que ele ocuparia uma órbita muito próxima à chamada região de ressonância 1 para 3 (1:3) - a cada três giros completos que o planeta anão dá em torno do próprio eixo, as partículas que formam o anel completam uma órbita ao redor dele.

Haumea tem diâmetro de 1.456 quilômetros, menos da metade de Marte, e possui formato oval, sendo duas vezes mais longo do que largo. Leva 284 anos para completar uma volta em torno do Sol. O planeta anão fica tão distante, e a radiação solar que lá chega é tão rarefeita, que a temperatura na superfície é de 223°C negativos.

Por ter sido detectado pelas lentes dos observatórios gigantes instalados no cume do vulcão extinto Mauna Kea, no Havaí, seus descobridores o batizaram com o nome da deusa da fertilidade da mitologia havaiana. O planeta anão possui duas luas: Namaka e Hi'iaka, as filhas da deusa Haumea.

Órbita excêntrica

Um novo estudo feito pela equipe brasileira mostrou agora ser necessária uma certa excentricidade (medida que representa o afastamento de uma órbita da forma circular) para que a tal ressonância atuasse sobre as partículas do anel.

Segundo Winter, o fato de o anel ser estreito e praticamente circular inviabiliza a atuação dessa ressonância. Em contrapartida, o grupo identificou um tipo peculiar de órbitas periódicas (que se repetem de maneira idêntica) estáveis e quase circulares, na mesma região onde se localiza o anel de Haumea.

Como os anéis são muito tênues e estão distantes demais - a distância média de Haumea em relação ao Sol é 43 vezes maior do que a distância da Terra ao Sol - não é possível observá-los com os telescópios atuais.

"Nosso estudo não é observacional. Não observamos diretamente os anéis. Ninguém jamais o fez," disse Winter. "Nosso estudo é inteiramente computacional. Foi a partir de simulações com os dados obtidos que chegamos à conclusão de que o anel não se encontra naquela região do espaço devido à ressonância 1:3, mas sim devido a uma família de órbitas periódicas estáveis."

Ilhas de estabilidade

Os pesquisadores usaram o método de Superfície de Seção de Poincaré para explorar a dinâmica na região em que se localiza o anel. Com a simulação da evolução das trajetórias das partículas na região, foram gerados em computador gráficos (seções) que mostram visualmente as regiões de estabilidade representadas por ilhas (curvas fechadas), enquanto as regiões instáveis aparecem como uma distribuição de pontos dispostos irregularmente.

As ilhas de estabilidade que foram identificadas em consequência da ressonância 1:3 têm trajetórias muito excêntricas, mais do que seria compatível com o anel estreito e circular.

"Por outro lado, identificamos ilhas de estabilidade na mesma região, mas com trajetórias de baixa excentricidade, compatíveis com o anel. Essas ilhas foram identificadas por causa de uma família de órbitas periódicas", disse Winter.

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