A maior lua de Netuno, Tritão. Clique para ampliar
A lua de Netuno, Tritão, é única no Sistema Solar, porque é a única lua grande que orbita na direção oposta à rotação do planeta. Pesquisadores desenvolveram um modelo de computador que explica como Netuno poderia ter capturado Triton de outro planeta durante uma abordagem mais próxima. Nesse cenário, Triton era originalmente parte de um sistema binário com outro planeta. Eles chegaram muito perto de Netuno e Triton foi arrancado.
A grande lua de Netuno, Tritão, pode ter abandonado um parceiro anterior para chegar à sua órbita incomum em torno de Netuno. Triton é único entre todas as grandes luas do sistema solar porque orbita Netuno em uma direção oposta à rotação do planeta (uma órbita "retrógrada"). É improvável que tenha se formado nessa configuração e provavelmente foi capturado de outro lugar.
Na edição de 11 de maio da revista Nature, os cientistas planetários Craig Agnor, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, e Douglas Hamilton, da Universidade de Maryland, descrevem um novo modelo para a captura de satélites planetários envolvendo um encontro gravitacional de três corpos entre um binário e um planeta. De acordo com esse cenário, Triton era originalmente um membro de um par de objetos binários que orbitam o Sol. As interações gravitacionais durante uma aproximação próxima a Netuno afastaram Triton de seu companheiro binário para se tornar um satélite de Netuno.
"Encontramos uma solução provável para o problema de longa data de como Triton chegou em sua órbita peculiar. Além disso, esse mecanismo introduz um novo caminho para a captura de satélites por planetas que podem ser relevantes para outros objetos no sistema solar ”, disse Agnor, pesquisador do Centro de Origem, Dinâmica e Evolução de Planetas da UCSC.
Com propriedades semelhantes ao planeta Plutão e cerca de 40% mais massivas, Triton tem uma órbita circular inclinada que fica entre um grupo de pequenas luas internas com órbitas progressivas e um grupo externo de pequenos satélites com órbitas progressivas e retrógradas. Existem outras luas retrógradas no sistema solar, incluindo as pequenas luas externas de Júpiter e Saturno, mas todas são pequenas em comparação com Triton (menos de alguns milésimos de sua massa) e têm órbitas muito maiores e mais excêntricas sobre seus planetas-mãe.
Tritão pode ter vindo de um binário muito parecido com Plutão e sua lua, Caronte, disse Agnor. Caronte é relativamente maciço, cerca de um oitavo da massa de Plutão, explicou.
"Não é tanto que Charon orbita Plutão, mas ambos se movem em torno de seu centro de massa mútuo, que fica entre os dois objetos", disse Agnor.
Em um encontro próximo com um planeta gigante como Netuno, esse sistema pode ser separado pelas forças gravitacionais do planeta. O movimento orbital do binário geralmente faz com que um membro se mova mais lentamente que o outro. A interrupção do binário deixa cada objeto com movimentos residuais que podem resultar em uma mudança permanente de companheiros orbitais. Esse mecanismo, conhecido como reação de troca, poderia ter fornecido o Triton a qualquer uma de uma variedade de órbitas diferentes em torno de Netuno, disse Agnor.
Um cenário anterior proposto para Triton é que ele pode ter colidido com outro satélite perto de Netuno. Mas esse mecanismo exige que o objeto envolvido na colisão seja grande o suficiente para desacelerar Triton, mas pequeno o suficiente para não destruí-lo. A probabilidade de tal colisão é extremamente pequena, disse Agnor.
Outra sugestão foi que o arrasto aerodinâmico de um disco de gás ao redor de Netuno desacelerou Triton o suficiente para ser capturado. Mas esse cenário impõe restrições ao tempo do evento de captura, que teria que ocorrer no início da história de Netuno, quando o planeta estava cercado por um disco de gás, mas tarde o suficiente para que o gás se dispersasse antes de abrandar a órbita de Tritão o suficiente para enviar a lua colidindo com o planeta.
Na década passada, muitos binários foram descobertos no cinturão de Kuiper e em outras partes do sistema solar. Pesquisas recentes indicam que cerca de 11% dos objetos do cinturão de Kuiper são binários, assim como cerca de 16% dos asteróides próximos à Terra.
"Essas descobertas apontaram o caminho para nossa nova explicação sobre a captura de Triton", disse Hamilton. "Os binários parecem ser uma característica onipresente das populações de pequenos corpos".
O binário Plutão e sua lua, Caronte, e os outros binários no cinturão de Kuiper são especialmente relevantes para Tritão, pois suas órbitas se assemelham às de Netuno, disse ele.
"Objetos semelhantes provavelmente existem há bilhões de anos, e sua prevalência indica que o encontro do planeta binário que propomos para a captura de Triton não é particularmente restritivo", disse Hamilton.
A reação de troca descrita por Agnor e Hamilton pode ter amplas aplicações no entendimento da evolução do sistema solar, que contém muitos satélites irregulares. Os pesquisadores planejam explorar as implicações de suas descobertas para outros sistemas de satélite.
Esta pesquisa foi apoiada por doações dos programas de Geologia e Geofísica Planetária da NASA, Pesquisa do Planeta Exterior e Origens dos Sistemas Solares.
Fonte original: UC Santa Cruz
