Um anel de rochas geladas orbitando o nosso Sol, logo além de Netuno, pode nos dar uma ideia de como Netuno – e outros objetos na periferia do nosso sistema solar – foram formados.



Concluiu-se recentemente que Mors-Somnus, uma dupla binária composta por um par de asteróides gelados ligados pela gravidade, se originou no Cinturão de Kuiper, o que significa que pode servir de base para estudar e enriquecer nossa compreensão da história dinâmica de Netuno e celeste. corpos conhecidos como objetos transnetunianos (TNOs).

O estudo promissor, publicado recentemente na revista Astronomy &Astrophysics , marca a primeira vez que isso foi alcançado e serve como um marco significativo para o programa Descobrindo as Composições de Superfície de Objetos Transnetunianos liderado pela UCF - ou DiSCo-TNOs - que faz parte do primeiro ciclo do Telescópio Espacial James Webb ( JWST) muitos programas focados na análise do nosso sistema solar.

Ana Carolina de Souza Feliciano e Noemí Pinilla-Alonso, pós-doutoranda e professora de ciências planetárias no Florida Space Institute da UCF, respectivamente, são co-autoras do estudo e fazem parte da equipe DiSCo que estuda propriedades espectrais únicas de pequenos corpos celestes além de Netuno. dentro do Cinturão de Kuiper.

O que é único neste trabalho é que é possível estudar a composição da superfície de dois componentes do par binário de TNOs de pequeno porte, o que nunca tinha sido feito antes e pode ter implicações na forma como entendemos toda a região além de Netuno.

De Souza Feliciano liderou este estudo específico como parte do grande programa DiSCo-TNOs de Pinilla-Alonso. A equipe usou as amplas capacidades espectrais do JWST para analisar a composição elementar de meia dúzia de superfícies suspeitas de TNO intimamente relacionadas para confirmar que Mors-Somnus tem muito em comum com seus TNOs vizinhos. Esses TNOs praticamente imperturbados são designados como "clássicos frios" e podem servir como pontos de referência onde Netuno não os perturbou durante sua migração.

Juntos, os objetos binários e outros TNOs próximos no mesmo grupo dinâmico podem atuar como um indicador para rastrear potencialmente a migração de Netuno antes de ele se estabelecer em sua órbita final, dizem os pesquisadores.

Binários separados pela distância, como é o caso de Mors-Somnus, raramente sobrevivem fora de áreas limitadas pela gravidade e protegidas por outras manchas de gelo e rocha, como o Cinturão de Kuiper. Para sobreviver à implantação nessas áreas, eles necessitam de um processo lento de transporte até o destino.

Devido ao comportamento espectroscópico semelhante de Mors e Somnus e suas semelhanças com o grupo clássico frio, os pesquisadores encontraram evidências composicionais para a formação deste par binário além de 30 unidades astronômicas (quase 2,7 bilhões de milhas de distância), como também é hipotetizado no literatura publicada anteriormente para a região onde os TNOs clássicos do frio também são formados.

O fluxo constante de descobertas como esta era um tanto esperado, já que os primeiros dados dos estudos DiSCo-TNOs em quase 60 TNOs começaram a chegar no início de 2022.

“À medida que começamos a analisar os espectros de Mors e Somnus, mais dados foram chegando e a ligação entre os grupos dinâmicos e o comportamento composicional foi natural”, diz de Souza Feliciano.

Mais especificamente, estudar a composição de pequenos corpos celestes como Mors-Somnus nos dá informações preciosas sobre de onde viemos, diz Pinilla-Alonso.

“Estamos estudando como a química e a física reais dos TNOs refletem a distribuição de moléculas baseadas em carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio na nuvem que deu origem aos planetas, suas luas e os pequenos corpos”, diz ela. "Essas moléculas também foram a origem da vida e da água na Terra."

No entanto, ela diz que ainda resta uma grande oportunidade para avançar o nosso conhecimento da história da região Transnetuniana com os poderes espectrais sem precedentes do JWST.

“Pela primeira vez, podemos não só resolver imagens de sistemas com múltiplos componentes, como o Telescópio Espacial Hubble, mas também estudar a sua composição com um nível de detalhe que só Webb pode fornecer”, diz Pinilla-Alonso. “Podemos agora investigar o processo de formação destes binários como nunca antes.”

Embora Pinilla-Alonso tenha concebido o programa DiSCo-TNOs, ela confia em seus colegas como de Souza Feliciano para decifrar as descobertas e gerar pesquisas valiosas.

“Estou orgulhoso de ter desempenhado um papel no fornecimento dos dados e apoio necessários a (Ana) Carol (olina), uma brilhante pesquisadora de pós-doutorado da UCF que tem sido a verdadeira líder deste trabalho”, diz Pinilla-Alonso. "Com o telescópio Webb previsto para durar décadas, esta é uma oportunidade incrível para a próxima geração de investigadores intensificar e liderar os seus projetos científicos."

Ser um pioneiro em descobertas tão incríveis é realmente emocionante, acrescenta Souza Feliciano.

“Antes do JWST, não havia nenhum instrumento capaz de obter informações desses objetos nessa faixa de comprimento de onda”, diz ela. “Sinto-me feliz por poder participar da era inaugurada pelo JWST.”

Mais informações: A. C. Souza-Feliciano et al, Espectroscopia do binário TNO Mors – Somnus com o JWST e sua relação com as subpopulações frias clássicas e plutinas observadas no projeto DiSCo-TNO, Astronomia e Astrofísica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202348222
Fornecido pela Universidade da Flórida Central