Os centauros parecem nada mais do que pontos em movimento no céu quando vistos da Terra. Essas imagens são invertidas - objetos brilhantes parecem pretos - para facilitar a visualização de alvos desbotados. Crédito:Lilly et al.
Muitas vezes, a roda que range, ou pelo menos o objeto mais brilhante, parece receber toda a atenção. Em um novo estudo liderado pela PSI Research Scientist Eva Lilly, são os centauros inativos que ocupam o centro do palco e iluminam por que outros centauros podem ser tão chamativos. Centauros são objetos gelados entre as órbitas de Netuno e Júpiter que, em alguns casos, exibem caudas e jatos semelhantes a cometas. De alguma forma, isso acontece apesar de estar localizado em um local muito frio para que esse tipo de atividade ocorra devido aos processos normais de sublimação movidos pelo sol. Em vez de, mudanças nas órbitas do objeto ou outras interações podem ser a força que leva alguns centauros a se tornarem ativos como cometas.
Este trabalho foi publicado no Planetary Science Journal, e é intitulado "Nenhuma atividade entre 13 centauros descobertos no banco de dados de detecção Pan-STARRS1." Além de Lilly, Os pesquisadores do PSI Henry Hsieh e Jordan Steckloff também colaboraram neste trabalho.
Ao fazer esta pesquisa, Lilly e sua equipe não estavam procurando centauros inativos. Em vez de, objetos foram retirados de uma lista de 29 centauros recentemente descobertos na pesquisa Pan-STARRS1, e as seleções foram baseadas na capacidade de observar os Centauros com o telescópio Gemini North no Havaí durante o tempo planejado de observações, e se eles estariam perto de sua abordagem mais próxima do Sol no momento da observação. Como esses critérios foram baseados estritamente nas posições dos objetos, eles esperavam que qualquer atividade devida estritamente aos efeitos de aquecimento do Sol fosse facilmente detectada.
Centauros ativos estão agrupados a uma distância de cerca de 14 unidades astronômicas do Sol, que está um pouco além de Saturno. Uma UA é a distância do centro do Sol ao centro da Terra. "Isso nos dá uma dica sobre o que faz os Centauros se ativarem, "Lilly disse." Alguns modelos sugerem que os Centauros contêm gelo de água amorfo, que é muito especial, porque não tem estrutura cristalina como o gelo aqui na Terra, e sua estrutura permite que ele retenha uma grande quantidade de gás entre suas moléculas durante a formação do corpo. Quando o corpo atinge partes quentes do Sistema Solar (por volta de 14 UA), o gelo passa por uma rápida transição de fase da estrutura amorfa para a cristalina, onde libera os gases aprisionados. "
Antes deste trabalho, muitos pesquisadores pensaram que a liberação de gases à medida que a água se cristaliza era um processo exotérmico que liberaria a energia necessária para tornar os centauros ativos. Este trabalho confirma dados de laboratório alternativos que sugerem que o processo de cristalização não libera calor. A atividade do centauro não é desencadeada especificamente por essa mudança de fase. Em vez de, Lilly explica, "O gás que escapa da água gelada amorfa aumenta a pressão, o que pode, por sua vez, abrir buracos ou causar deslizamentos de terra, expondo outros gelos que irão sublimar e criar coma visível. Essa pressão pode ser tão grande que pode ejetar pedras ou pedaços do Centauro, semelhante ao que foi observado durante a explosão de Centaur Echeclus em 2005. "
Este trabalho sugere que deslizamentos de terra e outros eventos de superfície dinâmicos desencadeados pela liberação de gás podem, por sua vez, desencadear atividades que parecem cometas, mas não são previsíveis como nos cometas, e pode ocorrer muito depois de o Centauro ter passado de seu periélio - o ponto mais próximo do sol. Ao mesmo tempo, nem todos os objetos na região do Centauro terão o tipo de órbita que permitiria o início da atividade. Com base em sua análise da evolução orbital do Centauro, Lilly e sua equipe sugerem que mudanças repentinas na forma da órbita, causado por encontros próximos com planetas gigantes, pode iniciar a atividade em Centauros anteriormente quiescentes. Mesmo um deslocamento interno de 0,5 UA poderia causar uma onda térmica suficiente para desencadear cristalização adicional e, por fim, o acúmulo de gás explosivo no interior de um cometa. Portanto, a evolução orbital é uma peça chave do quebra-cabeça na construção de uma imagem do ciclo de vida de um Centauro.
Os objetos neste estudo tiveram órbitas estáveis por pelo menos os últimos dez mil anos, e dinamicamente parecem ter sido estáveis por muito mais tempo. Pode ser que eles estivessem ativos no passado, depois de chegar às suas localizações atuais. Eles também podem um dia se tornar ativos quando suas órbitas forem alteradas novamente. Centauros são objetos transitórios; eles começam suas vidas como objetos do Cinturão de Kuiper ou nuvem de Oort no Sistema Solar exterior, e por meio de uma variedade de interações são levados a órbitas mais próximas do sol. Uma vez localizado entre Netuno e Júpiter, seus dias são limitados, e acredita-se que as interações com esses dois mundos gigantes lançam os centauros para o interior do Sistema Solar dentro de 10 milhões de anos após sua chegada. Qualquer que seja o futuro desses 13 centauros, eles atualmente permanecem quietos, e seu silêncio nos diz que a atividade dos centauros é muito mais complexa do que o simples aquecimento.