Novos dados sobre dois asteróides distantes dão uma pista para o possível Planeta Nove
p Representação esquemática das órbitas de seis dos sete objetos trans Neptunianos extremos (ETNOs) usada para propor a hipótese do "Planeta Nove". A curva vermelha tracejada mostra a órbita deste possível planeta. Crédito:Wikipedia.
p As propriedades dinâmicas desses asteróides, observado espectroscopicamente pela primeira vez usando o Gran Telescopio CANARIAS, sugerem uma possível origem comum e dão uma pista para a existência de um planeta além de Plutão, o chamado 'Planeta Nove'. p No ano de 2000, o primeiro de uma nova classe de objetos distantes do sistema solar foi descoberto, orbitando o Sol a uma distância maior do que a de Netuno:os "objetos trans Neptunianos extremos (ETNOs). Suas órbitas estão muito distantes do Sol em comparação com a da Terra. Orbitamos o Sol a uma distância média de uma unidade astronômica ( 1 UA, que é 150 milhões de quilômetros), mas os ETNOs orbitam a mais de 150 UA. Para dar uma ideia de quão longe eles estão, A órbita de Plutão está em cerca de 40 UA e sua abordagem mais próxima do Sol (periélio) está em 30 UA. Esta descoberta marcou um ponto de viragem nos estudos do Sistema Solar, e até agora, um total de 21 ETNOs foram identificados.
p Recentemente, vários estudos sugeriram que os parâmetros dinâmicos dos ETNOs poderiam ser melhor explicados se houvesse um ou mais planetas com massas várias vezes maiores que a da Terra orbitando o Sol a distâncias de centenas de UA. Em particular, em 2016, os pesquisadores Brown e Batygin usaram as órbitas de sete ETNOs para prever a existência de uma "superterra" orbitando o sol em cerca de 700 UA. Esta gama de massas é denominada subnetuniana. Essa ideia é conhecida como hipótese do planeta nove e é um dos assuntos atuais de interesse na ciência planetária. Contudo, como os objetos estão tão distantes, a luz que recebemos deles é muito fraca e até agora o único dos 21 objetos trans Neptunianos observados espectroscopicamente foi Sedna.
p Agora, uma equipa de investigadores liderada pelo Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) em colaboração com a Universidade Complutense de Madrid deu um passo no sentido da caracterização física destes corpos, e para confirmar ou refutar a hipótese do Planeta Nove, estudando-os. Os cientistas fizeram as primeiras observações espectroscópicas de 2004 VN112 e 2013 RF98, ambos são particularmente interessantes dinamicamente porque suas órbitas são quase idênticas e os pólos das órbitas são separados por um ângulo muito pequeno. Isso sugere uma origem comum, e suas órbitas atuais podem ser o resultado de uma interação anterior com o hipotético Planeta Nove. Este estudo, publicado recentemente em
Avisos mensais da Royal Astronomical Society , sugere que este par de ETNOs era um asteróide binário que se separou após um encontro com um planeta além da órbita de Plutão.
p Sequência de imagens obtidas com o Gran Telescopio CANARIAS (GTC) para identificar um dos ETNOs estudados neste artigo, 2013 RF98, onde se pode ver como se move durante quatro noites consecutivas. Abaixo, direito, espectros visíveis obtidos com o GTC dos dois objetos 2004 VN112 e 2013 RF98. As linhas vermelhas mostram os gradientes dos espectros. Crédito:Julia de León (IAC).
p Para chegar a essas conclusões, eles fizeram as primeiras observações espectroscópicas de 2004 VN112 e 2013 RF98 na faixa visível. Estas foram realizadas em colaboração com os astrônomos apoio Gianluca Lombardi e Ricardo Scarpa, usando o espectrógrafo OSIRIS no Gran Telescopio CANARIAS (GTC), situado no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Plama). Foi difícil identificar esses asteróides porque sua grande distância significa que seu movimento aparente no céu é muito lento. Então, eles mediram suas magnitudes aparentes (seu brilho visto da Terra) e também recalcularam a órbita de 2013 RF98, que tinha sido mal determinado. Eles encontraram esse objeto a uma distância de mais de um minuto de arco da posição prevista nas efemérides. Essas observações ajudaram a melhorar a órbita computada, e foram publicados pelo Minor Planet Center (MPEC 2016-U18:2013 RF98) responsável pela identificação de cometas e planetas menores (asteróides), bem como pelas medições de seus parâmetros e posições orbitais.
p O espectro visível pode fornecer algumas informações também sobre sua composição. Medindo a inclinação do espectro, pode ser determinado se eles têm gelo puro em suas superfícies, como é o caso de Plutão, bem como compostos de carbono altamente processados. O espectro também pode indicar a possível presença de silicatos amorfos, como nos asteróides de Trojan associados a Júpiter. Os valores obtidos para 2004 VN112 e 2013 RF98 são quase idênticos e semelhantes aos observados fotometricamente para dois outros ETNOs, 2000 CR105 e 2012 VP113. Sedna, Contudo, o único desses objetos que havia sido previamente observado espectroscopicamente, mostra valores muito diferentes dos outros. Esses cinco objetos fazem parte do grupo de sete usados para testar a hipótese do Planeta Nove, o que sugere que todos eles devem ter uma origem comum, exceto para Sedna, que se pensa ter vindo da parte interna da nuvem de Oort.
p "Os gradientes espectrais semelhantes observados para o par 2004 VN112 - 2013 RF98 sugerem uma origem física comum", explica Julia de León, o primeiro autor do artigo, um astrofísico do IAC. "Estamos propondo a possibilidade de que eles eram anteriormente um asteróide binário que se desvinculou durante um encontro com um objeto de maior massa". Para validar esta hipótese, a equipe realizou milhares de simulações numéricas para ver como os pólos das órbitas se separariam com o passar do tempo. Os resultados dessas simulações sugerem que um possível Planeta Nove, com uma massa entre 10 e 20 massas terrestres orbitando o Sol a uma distância entre 300 e 600 UA poderia ter desviado o par 2004 VN112 - 2013 RF98 cerca de 5 e 10 milhões de anos atrás. Isso poderia explicar, em princípio, como esses dois asteróides, começando como um par orbitando um ao outro, tornaram-se gradualmente separados em suas órbitas porque fizeram uma abordagem para um objeto muito mais massivo em um determinado momento no tempo.