Os limites exteriores do nosso sistema solar são esferas escuras e distantes nas quais não podemos ver quaisquer detalhes. Mesmo planetas relativamente grandes localizados longe dos raios solares podem facilmente escapar à nossa atenção.
Agora, dois cientistas apresentaram uma explicação alternativa: um mundo mais modesto, semelhante à Terra, localizado muito mais próximo do que o disputado Planeta Nove , numa órbita inclinada que poderia explicar os comportamentos curiosos atribuídos à presença de algo maior.
De acordo com os cientistas planetários Patryk Sofia Lykawka, da Universidade Kindai, no Japão, e Takashi Ito, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, este mundo, congelado e escuro tão longe do Sol, não teria mais do que 3 vezes a massa da Terra, e não estaria mais longe mais de 500 unidades astronômicas do Sol.
“Prevemos”, escrevem eles , “a existência de um planeta semelhante à Terra e de vários objetos transnetunianos em órbitas peculiares no sistema solar exterior, que podem servir como assinaturas testáveis por observação das supostas perturbações do planeta”.
O objeto mais distante que conseguimos encontrar no Sistema Solar estava a uma distância de 132 unidades astronômicas do Sol quando o encontramos. Plutão, para contextualizar, está a uma distância média de cerca de 40 unidades astronômicas do Sol.
Mas além de Netuno (a 30 unidades astronômicas do Sol) há um monte de rochas geladas e planetas anões, estendendo-se até onde podemos ver. Este é o cinturão de Kuiper e os objetos que ele contém são TNOs.
Nos últimos anos, com telescópios e pesquisas mais sensíveis, conseguimos encontrar muito mais TNOs do que os identificados anteriormente, o que permitiu aos cientistas começar a notar padrões.
Um desses padrões é o agrupamento . Alguns grupos de TNOs agrupam-se e movem-se em grupos em órbitas inclinadas ou inclinadas, o que sugere que foram influenciados gravitacionalmente por algo significativamente maior do que os objetos mais pequenos que conseguimos detectar até agora.
Em 2016, os astrônomos do Caltech Mike Brown e Konstantin Batygin apontaram um hipotético Planeta Nove como o culpado. Acredita-se que este planeta tenha cerca de 6,3 vezes a massa da Terra, orbitando a uma distância superior a 460 unidades astronômicas.
Mas eles não foram os primeiros a fornecer uma explicação. Lykawka e seu colega Tadashi Mukai, então na Universidade de Kobe, observaram o agrupamento de TNO e propuseram um hipotético planeta oculto do cinturão de Kuiper em 2008 .
Agora, com mais dados sobre o que está por aí, Lykawka e Ito revisitaram a ideia e a refinaram. Eles descobriram as propriedades de um planeta hipotético que poderia explicar diversas peculiaridades do Cinturão de Kuiper. Observações adicionais poderiam determinar se eles estão certos.
"Determinamos que um planeta semelhante à Terra localizado numa órbita distante e inclinada pode explicar três propriedades fundamentais da distante Cintura de Kuiper: uma população proeminente de TNOs com órbitas além da influência gravitacional de Netuno, uma população significativa de objetos de alta inclinação e a existência de alguns objetos extremos com órbitas peculiares", escrevem eles .
Este planeta parecido com a Terra teria uma massa entre 1,5 e 3 vezes a da Terra, uma órbita cujo ponto mais distante do Sol estaria entre 250 e 500 unidades astronômicas e uma inclinação de 30 graus respectiva ao plano do Sistema Solar. .
A sua presença poderia explicar objetos com inclinações superiores a 45 graus, e as órbitas de objetos como o planeta anão Sedna , que tem uma órbita excepcionalmente estranha e alongada. Poderia também explicar as propriedades de grupos de TNOs que parecem ligados a Netuno, e que são frequentemente deixados de fora de tais estudos.
As descobertas da dupla oferecem assinaturas testáveis do seu hipotético planeta. A gravidade do planeta agruparia os TNOs em populações agrupadas com mais de 150 unidades astronómicas, que poderíamos encontrar à medida que as nossas técnicas e instrumentos melhorem.
“Um conhecimento mais detalhado da estrutura orbital no distante Cinturão de Kuiper pode revelar ou descartar a existência de qualquer planeta hipotético no sistema solar exterior”, escrevem . "A existência de um planeta na cintura de Kuiper também pode oferecer novas restrições à formação planetária e à evolução dinâmica na região trans-Joviana."
A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal .
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