Artigo teórico publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Society propõe uma explicação para a dinâmica do anel em torno de Haumea, um planeta anão localizado além da órbita de Plutão. Crédito:Kevin Gill / Wikimedia Commons
Descoberto em 2004, Haumea é um planeta anão localizado além da órbita de Plutão em uma região do sistema solar chamada Cinturão de Kuiper. Plutão foi rebaixado da categoria de planetas completos em 2006 por causa da descoberta de Haumea e outros planetas anões.
Haumea foi oficialmente reconhecido como um planeta anão em 2008. Seu formato elipsoidal se assemelha ao da bola usada no rúgbi ou no futebol americano. Tem duas luas e um anel. Por causa de seu anel, Haumea é membro de um grupo de objetos do sistema solar que compreende os planetas Saturno, Urano, Netuno e Júpiter, bem como os asteróides Chariklo e Chiron, que orbita entre Júpiter e Netuno.
O anel de Haumea nunca foi observado diretamente. Sua existência foi inferida em 2017 por um grupo internacional de astrônomos que fizeram medições detalhadas das flutuações de luz enquanto Haumea ocultava (passava na frente de) uma estrela. No espaço, uma ocultação ocorre quando um objeto passa na frente de outro da perspectiva de um observador.
"A luz da estrela foi observada da Terra quando a estrela foi ocultada por Haumea. Seu brilho diminuiu quando Haumea passou na frente dela, permitindo que os astrônomos obtenham informações sobre a forma de Haumea, "disse Othon Cabo Winter, Professor Titular da Escola de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (FE-UNESP) de Guaratinguetá, Brasil.
"A luz da estrela também se apagou quando o anel passou na frente dela, permitindo-lhes obter informações sobre o anel também. "
Os pesquisadores que descobriram o anel em 2017 sugeriram que sua órbita em torno de Haumea estava muito próxima da região de ressonância 1:3, o que significa que as partículas do anel fazem uma revolução a cada três vezes que Haumea gira.
Um novo estudo de Winter, Taís Ribeiro e Gabriel Borderes Motta, que pertencem ao Grupo de Dinâmica Orbital e Planetologia da UNESP, mostra que um grau de excentricidade seria necessário para esta ressonância atuar nas partículas do anel. De acordo com Winter, o fato de o anel ser estreito e praticamente circular impede a ação da ressonância. Contudo, o grupo identificou um tipo específico de estábulo, quase circular, órbita periódica na mesma região do anel de Haumea. Uma órbita periódica é uma órbita que se repete ao longo do tempo.
"Nosso estudo não é observacional. Não observamos diretamente o anel. Ninguém jamais observou, "Winter disse. A razão é que o anel é muito tênue e muito distante para ser visto pelos observatórios astronômicos aqui na Terra. A distância média entre Haumea e o sol é 43 vezes a distância entre a Terra e o sol.
"Nosso estudo é totalmente computacional. Com base em simulações usando os dados disponíveis sobre Haumea e o anel, sujeito à lei da gravitação de Newton, que descreve os movimentos dos planetas, concluímos que o anel não está naquela região do espaço devido à ressonância 1:3, mas devido a uma família de órbitas periódicas estáveis, "Winter disse.
Em um artigo publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Society , os pesquisadores exploram a dinâmica de partículas individuais na região onde o anel está localizado.
A pesquisa por trás do artigo fez parte do Projeto Temático "Sobre a relevância de pequenos corpos na dinâmica orbital" financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP e apoiado pelo governo federal brasileiro via CAPES, o conselho de pesquisa do ensino superior, e CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico.
“O principal objetivo da nossa pesquisa era identificar a estrutura do anel de Haumea em termos de localização e tamanho das regiões estáveis. Também queríamos encontrar a razão da existência do anel. Estávamos particularmente interessados em tentar entender a estrutura dinâmica associado à sua ressonância 1:3, "Winter disse.
Regiões estáveis
Os pesquisadores usaram a técnica de superfície de seção de Poincaré para analisar a dinâmica da região em que o anel está localizado. Simulando as trajetórias de partículas na região, eles geraram gráficos de computador (seções) exibindo áreas estáveis representadas como ilhas (curvas fechadas) e áreas instáveis representadas como pontos distribuídos irregularmente.
As ilhas de estabilidade encontradas devido à ressonância 1:3 tinham órbitas altamente excêntricas, mais do que seria compatível com o anel (estreito e circular).
"Por outro lado, detectamos ilhas de estabilidade na mesma área, mas com trajetórias de baixa excentricidade compatíveis com o anel. Essas ilhas foram encontradas devido a uma família de órbitas periódicas, "Winter disse.
Haumea tem um diâmetro de 1, 456 km, menos da metade do diâmetro de Marte, e uma forma oval que o torna duas vezes mais longo do que largo. Demora 284 anos para girar em torno do sol. O planeta anão está tão longe, e a luz do sol que chega tão fraca, que sua temperatura de superfície é de menos 223 ° C.
As luas de Haumea, Namaka e Hi'iaka, foram detectadas pelas lentes gigantes de um dos observatórios no topo do vulcão inativo Mauna Kea, no Havaí. O planeta anão tem o nome da deusa havaiana da fertilidade e do parto, e suas luas são nomeadas para as filhas de Haumea. Acredita-se que eles tenham resultado de uma colisão entre o planeta anão e algum outro corpo.
Haumea completa uma rotação em menos de quatro horas, girando mais rápido do que qualquer outro corpo de equilíbrio conhecido no sistema solar. Isso pode ter a ver com um passado violento.
Os astrônomos acham que Haumea era originalmente muito parecido com Plutão quando o sistema solar foi formado. Bilhões de anos atrás, um grande objeto pode ter colidido com Haumea, expelindo a maior parte de sua superfície de gelo e fazendo-o girar muito mais rápido do que os outros planetas anões.