Datação da instabilidade orbital do planeta gigante do sistema solar usando meteoritos enstatitas
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público As evidências dos fragmentos de um asteróide destruído sugerem que a mudança nas posições dos planetas gigantes no nosso sistema solar há milhares de milhões de anos aconteceu entre 60-100 milhões de anos após a formação do sistema solar e pode ter sido a chave para a formação da nossa lua. .
Cientistas espaciais liderados pela Universidade de Leicester combinaram evidências de simulações, observações e análises de meteoritos para recriar a instabilidade orbital causada à medida que os planetas gigantes do nosso sistema solar se deslocavam para as suas localizações atuais, conhecidas há 20 anos como o modelo de Nice.
As descobertas foram publicadas na revista Science e apresentado na Assembleia Geral da União Geológica Europeia em Viena.
No início do sistema solar, os planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno – tinham órbitas mais circulares e mais compactas do que hoje. Pesquisas anteriores estabeleceram que a instabilidade orbital no sistema solar mudou essa configuração orbital e causou a dispersão de planetesimais menores. Muitos deles colidiram com os planetas terrestres internos, no que os cientistas chamaram de Bombardeio Pesado Tardio.
A autora principal, Dra. Chrysa Avdellidou, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Leicester, disse:"A questão é:quando isso aconteceu? As órbitas desses planetas se desestabilizaram devido a alguns processos dinâmicos e então assumiram as posições finais que vemos hoje. Cada momento tem uma implicação diferente e tem sido um grande assunto de debate na comunidade.”
“O que tentamos fazer com este trabalho é não apenas fazer um estudo dinâmico puro, mas combinar diferentes tipos de estudos, interligando observações, simulações dinâmicas e estudos de meteoritos”.
Eles se concentraram em um tipo de meteorito conhecido como condritos enstatitos, que têm uma composição muito semelhante à da Terra e proporções isotópicas muito semelhantes, o que significa que foram formados na nossa vizinhança. Ao fazer observações espectroscópicas usando telescópios terrestres, eles ligaram esses meteoritos à sua fonte:uma família de fragmentos no cinturão de asteroides conhecida como Athor.
Isto sugere que Athor era originalmente muito maior e se formou mais perto do Sol e que sofreu uma colisão que reduziu seu tamanho fora do cinturão de asteróides.
Para explicar como Athor acabou na cintura de asteroides, os cientistas testaram vários cenários utilizando simulações dinâmicas, concluindo que a explicação mais provável foi a instabilidade gravitacional que deslocou os planetas gigantes para as suas órbitas atuais. A análise dos meteoritos mostrou que isso ocorreu não antes de 60 milhões de anos após o início da formação do sistema solar.
Evidências anteriores de asteróides na órbita de Júpiter também colocaram restrições sobre a data em que este evento ocorreu, com os cientistas a concluir que a instabilidade gravitacional deve ter ocorrido entre 60 e 100 milhões de anos após o nascimento do sistema solar, há 4,56 mil milhões de anos.
Evidências anteriores mostraram que a lua da Terra foi formada durante este período, com uma hipótese sendo que um planetesimal conhecido como Theia colidiu com a Terra, e os detritos dessa colisão formaram a lua.
O momento da instabilidade orbital é importante, pois determina quando algumas das características familiares do nosso sistema solar se desenvolveriam – e podem até ter tido um impacto na habitabilidade do nosso planeta.
Avdellidou acrescentou:"É como se você tivesse um quebra-cabeça, entendesse que algo deveria ter acontecido e tentasse colocar os eventos na ordem correta para formar a imagem que vê hoje. A novidade do estudo é que não estamos apenas fazendo simulações dinâmicas puras, ou apenas experimentos, ou apenas observações telescópicas."
"Houve uma vez cinco planetas internos em nosso sistema solar e não quatro, então isso poderia ter implicações para outras coisas, como a forma como formamos planetas habitáveis. Perguntas como, quando exatamente os objetos vieram entregando produtos orgânicos voláteis ao nosso planeta para a Terra e Marte? "
Marco Delbo, coautor do estudo e diretor de pesquisa do Observatório de Nice, na França, disse:"O momento é muito importante porque muitos planetesimais povoaram nosso sistema solar no início. E a instabilidade os elimina, então, se isso acontecer 10 milhões de anos após o início do Sistema Solar, eliminamos os planetesimais imediatamente, ao passo que, se o fizermos após 60 milhões de anos, teremos mais tempo para trazer materiais para a Terra e Marte."
