Simulação reforça indícios da existência do Planeta 9

Com informações da Unesp - 01/04/2025

Representação artística do hipotético Planeta 9, na borda do nosso Sistema Solar. A órbita de Netuno é mostrada como um anel brilhante ao redor do Sol.
[Imagem: ESO/Tom Ruen/nagualdesign]

Planeta 9

Os astrônomos já garantem que o Planeta 9 é uma certeza matemática, mas ele só será declarado uma descoberta quando pudermos fazer imagens dele.

Por enquanto, os estudos avançam no sentido de detectar os efeitos gravitacionais que o ainda hipotético planeta exerce sobre corpos celestes que já conseguimos observar.

É o que acaba de fazer uma equipe internacional com a participação de pesquisadores da Unesp (Universidade Estadual Paulista).

A equipe montou simulações computadorizadas de um modelo do Sistema Solar contendo um nono planeta, e então rodou o programa para monitorar a evolução da nossa vizinhança espacial ao longo de um período equivalente a bilhões de anos.

E os resultados confirmaram que a existência do Planeta Nove afetaria a formação de duas áreas do Sistema Solar onde estão grandes "depósitos" de cometas: a área expandida do Cinturão de Kuiper e a Nuvem de Oort - a simulação resulta nessas áreas como elas existem hoje.

"Por meio das simulações também confirmamos o resultado de um estudo muito recente que indica que objetos localizados na região expandida do Cinturão de Kuiper, cujas distâncias de periélio (menor distância em relação ao Sol) sejam inferiores a 30 uas [unidades astronômicas] e inclinação inferior a 40 graus, também podem servir como são evidências do Planeta 9. Esse resultado pode contribuir para uma melhor caracterização da órbita do planeta hipotético em um tempo menor, pois esses objetos são mais fáceis de observar," contou o professor Rafael de Sousa.

Previsões sobre o Planeta Nove.
[Imagem: Jornal da Unesp]

Hipótese do Planeta 9

A hipótese da existência do Planeta 9 ganhou força há pouco mais de uma década, quando os telescópios avançaram o suficiente para permitir a descoberta de seis objetos transnetunianos, então classificados como os mais distantes já registrados no Sistema Solar.

A análise das órbitas destes corpos identificou um alinhamento singular, com todas parecendo apontar para uma mesma direção, como se sofressem os efeitos gravitacionais de um corpo celeste maior. Foi quando os astrônomos Konstantin Batygin e Michael Brow fizeram os primeiros cálculos a indicar uma provável órbita do Planeta 9.

Os seis objetos transnetunianos forneceram um indício importante, mas não o suficiente para que tenhamos um ponto para onde apontar os telescópios. Devido ao seu imenso distanciamento do Sol, a luz que chega à superfície do planeta e é refletida deve ter uma intensidade mínima, ou seja, o planeta é muito escuro do nosso ponto de vista. Além disso, sua órbita é extremamente longa, calculando-se algo em torno de 10 mil anos para que ele complete uma volta em torno do Sol.

Tudo somado, o resultado é que, a menos que sejam encontradas novas informações quanto à região em que ele possa ser encontrado num dado momento, os pesquisadores ficam limitados a buscar o objeto "às cegas", sem uma indicação precisa para onde apontar os telescópios.

Para melhorar os dados, a equipe agora se voltou para outro grupo de corpos celestes, os cometas. No Sistema Solar existem duas fontes principais de cometas: o Cinturão de Kuiper - e sua região expandida - e a Nuvem de Oort. Esta última está localizada a distâncias que variam entre 1.000 e mais de 20.000 uas - uma unidade astronômica corresponde à distância entre a Terra e o Sol. As evidências obtidas pelos seis objetos transnetunianos indicam que o Planeta 9 estaria localizado dentro da região expandida do Cinturão de Kuiper.

O raciocínio é que, se o planeta influencia por meio da interação gravitacional a órbita dos objetos transnetunianos, deve ser possível observar também algum efeito sobre os cometas que se formaram e saem daquela região do espaço. Foi o que a simulação mostrou, resultando em uma configuração do Sistema Solar semelhante à que conhecemos hoje, incluindo as posições do Cinturão de Kuiper e da Nuvem de Oort, e com os cometas apresentando as mesmas órbitas que podemos observar atualmente.

Resultados da simulação bateram com dados observacionais, tanto dos "reservatórios" de cometas, quanto de 4 cometas conhecidos.
[Imagem: Unesp]

Cometas fundamentam existência do Planeta Nove

A simulação também resultou no surgimento de uma segunda nuvem, na região expandida do Cinturão de Kuiper, alinhada com a órbita do planeta. Essa nuvem funcionaria como um reservatório adicional de cometas, influenciando diretamente a produção e a distribuição dessas órbitas, mas sua existência também carece de confirmação observacional.

Finalmente, os pesquisadores calcularam as trajetórias dos cometas que surgiram a partir desses três reservatórios, em especial de um grupo de quatro cometas conhecidos e que também surgiram na simulação - eles medem mais de 10 km de diâmetro e levam menos de 20 anos para completar suas órbitas. "Isso garantiu uma maior precisão dos resultados, porque são órbitas que já estão bem mapeadas," disse Rafael.

E as coisas bateram. "Nossas simulações foram consistentes com as observações das órbitas dos cometas," confirmou o pesquisador. E a equipe conseguiu reunir evidências adicionais, relacionadas ao número de cometas. "Produzimos uma estimativa sobre o número de cometas com mais de 10 km de diâmetro que seriam produzidos, e comparamos com os cerca de quatro já observados. Sem a presença do Planeta 9 na simulação, o número não chega a um. Com ele, pode chegar a 3,6 - o que é muito mais próximo da realidade."

Outro avanço proporcionado pela pesquisa foi uma clareza maior quanto às possíveis dimensões do hipotético Planeta 9. Até então, pesquisas apontavam para um astro de grandes proporções, com cerca de 15 massas terrestres. Mas a simulação da equipe concluiu que o Planeta 9 deve ter metade disso, cerca de 7,5 massas terrestres, menor do que Urano, que tem pouco mais de 14 vezes a massa terrestre.

O próximo passo será refinar ainda mais a simulação, focando nos chamados cometas de longo período, que levam centenas e até milhares de anos para completar uma volta em torno do Sol. "O estudo desses cometas pode proporcionar ainda mais pistas sobre o Planeta 9, porque a origem deles é a Nuvem de Oort. Por isso, será o nosso próximo desafio," concluiu Rafael.

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