Uma visão das órbitas de Buffy e de outros objetos do cinturão de Kuiper. Crédito da imagem: CFHT Clique para ampliar
Uma equipe de astrônomos que trabalham no Canadá, França e Estados Unidos descobriu um corpo pequeno incomum orbitando o Sol além de Netuno, na região que os astrônomos chamam de cinturão de Kuiper. Este novo objeto está duas vezes mais longe do Sol que Netuno e tem aproximadamente a metade do tamanho de Plutão. A órbita altamente incomum do corpo é difícil de explicar usando teorias anteriores da formação do Sistema Solar externo.
Atualmente, 58 unidades astronômicas do Sol (1 unidade astronômica, ou AU, é a distância entre a Terra e o Sol), o novo objeto nunca se aproxima mais do que 50 UA, porque sua órbita é próxima da circular. Quase todos os objetos do cinturão de Kuiper descobertos além de Netuno estão entre 30 e 50 UA de distância. Além dos 50 UA, o cinturão principal de Kuiper parece ter fim, e os poucos objetos descobertos além dessa distância estão em órbitas de excentricidade muito alta (não circulares). A maioria dessas órbitas de alta excentricidade é o resultado de Netuno "arremessar" o objeto para fora por um estilingue gravitacional. No entanto, como esse novo objeto não se aproxima mais do que 50 UA, é necessária uma teoria diferente para explicar sua órbita. Para complicar o problema, a órbita do objeto também tem uma inclinação extrema, sendo inclinada (inclinada) a 47 graus para o resto do Sistema Solar.
A descoberta e acompanhamento
O objeto, que recebeu a designação oficial 2004 XR 190 no anúncio oficial da União Astronômica Internacional, foi descoberto durante a operação rotineira do Ecliptic Plane Survey Canadá-França (CFEPS) em execução como parte do Legacy Survey no Telescópio Havaiano Canadá França. Por enquanto, os descobridores estão usando o apelido temporário “Buffy” para identificar o novo objeto, embora tenham proposto um nome oficial diferente, de acordo com os procedimentos normais para nomear esses objetos.
Buffy foi extraído da montanha de dados do Legacy Survey (cerca de 50 gigabytes por hora de operação) por computadores poderosos vasculhando as imagens telescópicas e produzindo centenas de candidatos. Os astrônomos vasculham os candidatos para identificar os cometas distantes.
A astrônoma Lynne Allen, da Universidade da Colúmbia Britânica, foi a primeira a colocar os olhos no novo objeto, pois concluiu a identificação inicial durante o processamento dos dados da CFEPS em dezembro de 2004. “Era bastante brilhante comparado aos objetos usuais do cinto Kuiper que encontrar ”, disse o Dr. Allen,“ mas o mais interessante era a que distância estava ”.
O brilho do objeto implica que é provável que entre 500 e 1000 quilômetros (300 a 600 milhas) de diâmetro. Buffy é, portanto, um objeto de cinto Kuiper muito grande, mas cerca de meia dúzia é maior.
"Percebemos imediatamente que o objeto estava duas vezes mais longe do que Netuno do Sol e que sua órbita era potencialmente quase circular", disse Brett Gladman, professor da UBC, que notou a natureza incomum do objeto ao determinar sua órbita, "mas outras observações foram necessários. "
São necessários um a dois anos de observações de um objeto do cinturão de Kuiper antes que suas órbitas possam ser medidas com precisão. As primeiras observações adicionais de Buffy ocorreram em outubro de 2005, quando Gladman e Phil Nicholson, da Cornell University, usaram o telescópio Hale de 5 metros para observar novamente o objeto.
A medição da nova posição de Buffy provou que a órbita não era apenas extremamente inclinada, inclinada (inclinada) a 47 graus em relação ao plano do sistema planetário (essencialmente amarrando o recorde de um objeto do cinturão de Kuiper), mas também confirmou que Buffy era diferente de qualquer outro anteriormente. objeto conhecido porque estava em uma órbita quase circular e a uma distância muito grande.
Mais medidas da posição de Buffy em imagens de telescópios no Kitt Peak National Observatories no Arizona por membros da equipe Joel Parker (Southwest Research Institute), bem como JJ Kavelaars (Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, Herzberg Institute of Astrophysics) e Wes Fraser (University of Victoria), até novembro de 2005 refinou a estimativa da abordagem mais próxima de Buffy ao Sol. Observações adicionais, para confirmar ainda mais a órbita, onde são fornecidas pelo projeto CFHT Legacy Survey. Os astrônomos precisarão esperar até fevereiro de 2006 para medir os detalhes da órbita de Buffy.
A equipe relatou sua descoberta ao Minor Planet Center, a câmara de compensação para medições astronômicas de novos planetas menores. "Encontrar o primeiro objeto conhecido com uma órbita quase circular além de 50 UA é realmente intrigante", reagiu Brian Marsden, diretor do MPC.
Teorias desafiadoras
Embora não seja o menor, maior ou mais distante objeto descoberto nessa região, o novo objeto do cinturão de Kuiper possui uma órbita altamente incomum que desafia as teorias da evolução do Sistema Solar.
Por que a órbita de Buffy é considerada tão incomum? Apenas um outro objeto detectado, Sedna, permanece a mais de 50 unidades astronômicas (AUs) do Sol durante toda a sua órbita. No entanto, Sedna está em uma órbita muito elíptica, chegando a 76 UA antes de viajar de volta para além de 900 AU. Em contraste, Buffy passa o tempo todo na faixa estreita entre 52 e 62 UA do Sol. Combinado com a inclinação em sua órbita, esse novo objeto desafia as teorias atuais sobre a história do início do Sistema Solar.
Os astrônomos detectaram outros objetos do cinturão de Kuiper que passam a maior parte do tempo além de 50 UA. Estas estão em órbitas muito elípticas, e quase todas se aproximam dentro de 38 UA do Sol. Essa abordagem aproximada coloca esses objetos ao alcance da influência gravitacional de Netuno. Pensa-se que esses objetos tenham sido espalhados para suas órbitas atuais por um estilingue gravitacional com Netuno. Esse grupo de objetos foi chamado de "Disco Disperso".
Antes da descoberta de Buffy, alguns outros objetos do cinturão de Kuiper foram descobertos que passam grande parte de seu tempo além de 50 UA, como os do “Disco Disperso”, mas ainda não se aproximaram do alcance gravitacional de Netuno. Este grupo foi nomeado "Disco disperso estendido". Dois de seus membros são o TL8 de 1995 e o YW134 de 2000, que se aproximam de 40 UA do Sol, mas têm órbitas bastante elípticas que os levam de volta para além de 60 UA. Dois exemplos mais extremos do “Disco Espalhados Estendidos” são o 2000 CR105, que se aproxima da 44 UA, e Sedna, que nunca chega mais perto do Sol que a 76 UA.
Devido a suas grandes excentricidades, é provável que esses objetos tenham sido fortemente perturbados por alguma coisa, embora não pudesse ter sido Netuno porque não chegam perto o suficiente para serem espalhados pela força gravitacional do planeta. Como Sedna e 2000 CR105 também viajam para além de 500 UA do sol, uma teoria é que, depois de ter sido dispersada por Netuno, uma estrela que passava poderia ter puxado suas abordagens mais próximas do Sol.
Buffy é claramente um membro do "Disco disperso estendido". No entanto, a órbita quase circular de Buffy faz com que ela se destaque dos outros membros. Além disso, a grande inclinação orbital de Buffy não é tão facilmente explicada pela ideia da estrela que passa. Se uma estrela pudesse ter afetado Buffy com tanta força, também deveria ter perturbado grande parte do cinturão principal de Kuiper. Como os astrônomos não detectam essa forte perturbação, é necessária uma teoria mais complexa para explicar a órbita de Buffy.
A explicação indescritível pode estar nos efeitos colaterais dos rearranjos do Sistema Solar no início de sua história. Uma possibilidade é que, à medida que a órbita de Netuno se expandisse lentamente no jovem Sistema Solar, interações gravitacionais complexas poderiam ter causado algumas órbitas do cinturão de Kuiper circularem e inclinarem. Embora a órbita de Buffy pudesse ter sido criada dessa maneira, essa teoria parece não explicar o 2000 CR105 e Sedna. Essa nova descoberta é empolgante porque nos leva a repensar nossa compreensão de como o cinturão de Kuiper se formou.
O futuro
Na última meia década, teorias sobre a formação de nosso Sistema Solar externo foram levadas ao limite: objetos incomuns do cinturão de Kuiper, como Buffy, que nunca chegam perto de Netuno e têm alta inclinação, devem ser explicados.
Embora existam teorias que explicam objetos individuais, a reprodução de todo o conjunto de objetos conhecidos com um processo representa um desafio difícil para os atuais modelos de sistemas solares. Como objetos incomuns, como Buffy, são muito raros, os astrônomos ainda estão arranhando a superfície dos cantos escuros do cinturão de Kuiper. Futuras pesquisas em larga escala que exploram sistematicamente o cinturão de Kuiper são a única maneira de desvendar os mistérios do que aconteceu no início da história do nosso Sistema Solar.
Fonte original: Telescópio Canadá-França-Havaí
