Crédito:Observatório Europeu do Sul / M. Kornmesser / NASA
Até aqui, sabemos de apenas dois objetos interestelares (ISO) para visitar nosso sistema solar. Eles são 'Oumuamua e 2I / Borisov. Há uma terceira ISO possível chamada CNEOS 2014-01-08, e pesquisas sugerem que deveria haver muitos mais.
Mas uma nova carta de pesquisa mostra que a erosão dos raios cósmicos limita a vida útil dos ISOs gelados, e embora possa haver muitos mais deles, eles simplesmente não duram tanto quanto o pensamento. Se for verdade, então "Oumuamua era provavelmente substancialmente maior quando começou sua jornada, onde quer que fosse.
O título da carta de pesquisa é "Erosão de Objetos Interestelares Gelados por Raios Cósmicos e Implicações para 'Oumuamua." Está disponível no site de pré-impressão arxiv.org e ainda não foi revisado por pares. O autor principal é Vo Hong Minh Phan, da Universidade de Aachen, na Alemanha.
A equipe de pesquisadores analisou quatro tipos de gelo:nitrogênio (N 2 ), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2 ), e metano (CH 4 ) Em seguida, eles consideraram os raios cósmicos no meio interestelar (ISM) e seu efeito de erosão no gelo. Eles também consideraram a erosão que as colisões entre as ISOs geladas e o gás ambiente no ISM teriam nas ISOs.
A pesquisa leva muitas variáveis em consideração. O fluxo de CR pode variar amplamente, e o tempo de erosão para um determinado ISO gelado pode variar de acordo com a força dos raios cósmicos. O mesmo é verdadeiro para encontros com gás no ISM. E os diferentes tipos de gelo também sofrem erosão em taxas diferentes.
Esta figura do estudo mostra o tempo de erosão para vários tipos de gelo. O tempo em anos é dado no eixo vertical e o raio do objeto em metros está na horizontal. A linha horizontal preta é o tempo de viagem sugerido de ‘Oumuamua de 0,5 Gyr. Crédito:Phan et al 2021
Há muito que não sabemos sobre 'Oumuamua. Na verdade, não sabemos quase nada sobre isso. Não sabemos do que é feito, só temos estimativas de alcance para seu tamanho, e não sabemos realmente de onde veio. Há poucas evidências para provar muito sobre isso de forma conclusiva.
Mas tudo o mesmo, existem algumas possibilidades intrigantes.
Pesquisas anteriores sugeriram que 'Oumuamua poderia ser um N 2 fragmento de gelo de um corpo semelhante a Plutão em outro sistema solar. Esse cenário tem 'Oumuamua originando-se de algum lugar no braço de Perseus cerca de 0,5 Gyr atrás. Nesse cenário, o tamanho inicial de 'Oumuamua seria entre 10–50 km (6–31 mi). O tamanho real dentro dessa faixa seria determinado principalmente pela força dos raios cósmicos a que foi submetido.
Os pesquisadores olharam para isso de outra maneira, também. Se os mecanismos de formação para diferentes ISOs nos informam o raio inicial do objeto, então, eles podem definir limites de distância para sua origem com base na velocidade do objeto. Quanto maior a velocidade do ISO, maior será o efeito de erosão das colisões com gás dentro do ISM. E por outro lado, quanto mais lento um ISO se move, quanto mais tempo ele passa exposto aos raios cósmicos, o que significa que deve sofrer erosão mais rapidamente.
Este gráfico da carta de pesquisa mostra a velocidade de um objeto na horizontal e uma distância máxima até o local do nascimento na vertical para duas intensidades de raios cósmicos diferentes. Todo o gráfico se refere a um objeto de raio de 10 km. A linha vertical verde marca uma velocidade do objeto de 10 km / s, que é comparável à velocidade de ‘Oumuamua. Crédito:Phan et al 2021
Esse tipo de pesquisa está nos estágios iniciais. Os autores ressaltam que precisamos saber mais sobre a variação da intensidade dos raios cósmicos na Via Láctea para fazer mais progresso. "Também está claro a partir deste exemplo que um estudo mais detalhado do perfil espacial dos CRs galácticos pode ajudar a esclarecer a origem dos ISOs que passam pelo sistema solar, " eles escrevem.
Só sabemos sobre 'Oumuamua há quatro anos. O estudo das ISOs está em sua infância. Com apenas duas ISOs conhecidas até agora, não há muitos dados concretos para prosseguir. À medida que as instalações de observação avançadas, como o Observatório Vera Rubin, ficarão online nos próximos anos, estamos fadados a descobrir mais e mais deles.
Esperançosamente, vamos descobri-los a uma distância maior e teremos mais tempo para estudá-los. Fala-se até de uma missão que pode visitar um ISO enquanto ele percorre nosso sistema solar.
A ESA está planejando a missão Comet Interceptor para lançamento em 2029. O Interceptor estacionaria no ponto L2 sol-Terra e esperaria. Ele pode ficar lá por três anos e esperar pela chegada de um cometa de longo período alcançável. Em seguida, ele poderia ser enviado para estudar o cometa. Se nenhum cometa adequado chegar, Fala-se que o Interceptor poderia ser usado para estudar um ISO se um adequado chegar. E a Iniciativa para Estudos Interestelares iniciou sua própria missão ISO potencial, chamada Projeto Lyra. Lyra é uma espaçonave que poderia ser enviada para visitar ISOs ao passar por Júpiter, ou usando sistemas avançados como a propulsão nuclear.
Mas as missões levam muito tempo para serem planejadas e implementadas. E muito tem que dar certo. Enquanto isso, os autores acham que a melhor maneira de expandir nosso conhecimento é aumentando nossa compreensão da força dos raios cósmicos em toda a Via Láctea. Com isso, poderíamos, pelo menos, construir um melhor entendimento das origens ISO. Quem sabe o que vamos aprender?
Os pesquisadores terminam sua carta com o seguinte:"Seria interessante incorporar uma modelagem detalhada da distribuição CR no disco galáctico para definir restrições mais rigorosas no local de nascimento de ISOs conhecidos e isso pode ajudar a esclarecer melhor sua origem."
