Novas observações da sonda New Horizons da NASA sugerem que a Cintura de Kuiper – a vasta e distante zona exterior do nosso sistema solar povoada por centenas de milhares de blocos de construção planetários rochosos e gelados – pode estender-se muito mais longe do que pensávamos.



Acelerando pelas bordas externas do Cinturão de Kuiper, quase 60 vezes mais longe do Sol do que a Terra, o instrumento Venetia Burney Student Dust Counter (SDC) da New Horizons está detectando níveis de poeira mais altos do que o esperado – os minúsculos restos congelados de colisões entre corpos maiores de Kuiper. Objetos de cinto (KBOs) e partículas expelidas de KBOs são salpicadas por impactores microscópicos de poeira de fora do sistema solar.

As leituras desafiam os modelos científicos de que a população KBO e a densidade da poeira deveriam começar a diminuir mil milhões de quilómetros dentro dessa distância e contribuem para um crescente conjunto de evidências que sugerem que a borda externa do Cinturão de Kuiper principal poderia estender-se milhares de milhões de quilómetros além das estimativas atuais. –ou que poderia até haver um segundo cinturão além daquele que já conhecemos.

Os resultados aparecem em The Astrophysical Journal Letters .

"A New Horizons está a fazer as primeiras medições diretas da poeira interplanetária muito além de Neptuno e Plutão, para que cada observação possa levar a uma descoberta," disse Alex Doner, principal autor do artigo e estudante de física na Universidade do Colorado Boulder, que trabalha como líder do SDC.

"A ideia de que podemos ter detetado uma Cintura de Kuiper alargada - com toda uma nova população de objetos a colidir e a produzir mais poeira - oferece outra pista para resolver os mistérios das regiões mais distantes do Sistema Solar."

Projetado e construído por estudantes do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado Boulder sob a orientação de engenheiros profissionais, o SDC detectou grãos microscópicos de poeira produzidos por colisões entre asteróides, cometas e objetos do Cinturão de Kuiper ao longo da New Horizons. ' Viagem de 5 bilhões de milhas e 18 anos através de nosso sistema solar - que após o lançamento em 2006 incluiu sobrevôos históricos de Plutão em 2015 e do KBO Arrokoth em 2019.

Sendo o primeiro instrumento científico numa missão planetária da NASA a ser concebido, construído e "voado" por estudantes, o SDC conta e mede os tamanhos das partículas de poeira, produzindo informações sobre as taxas de colisão de tais corpos no sistema solar exterior.

Os resultados mais recentes e surpreendentes foram compilados ao longo de três anos, à medida que a New Horizons viajava de 45 para 55 unidades astronómicas (UA) do Sol – sendo uma UA a distância entre a Terra e o Sol, cerca de 93 milhões de milhas ou 140 milhões de quilómetros.

Estas leituras ocorrem no momento em que os cientistas da New Horizons, usando observatórios como o Telescópio Japonês Subaru no Havai, também descobriram uma série de KBOs muito além da borda externa tradicional do Cinturão de Kuiper. Pensava-se que esta borda externa (onde a densidade dos objetos começa a diminuir) estava a cerca de 50 UA, mas novas evidências sugerem que o cinturão pode se estender até 80 UA ou mais.

À medida que as observações do telescópio continuam, disse Doner, os cientistas estão a analisar outras possíveis razões para as elevadas leituras de poeira do SDC. Uma possibilidade, talvez menos provável, é a pressão da radiação e outros fatores que empurram a poeira criada no interior do Cinturão de Kuiper para além de 50 UA. A New Horizons também poderia ter encontrado partículas de gelo de vida mais curta que não conseguem alcançar as partes internas do sistema solar e que ainda não foram contabilizadas nos modelos atuais do Cinturão de Kuiper.

“Estes novos resultados científicos da New Horizons podem ser a primeira vez que uma nave espacial descobre uma nova população de corpos no nosso sistema solar”, disse Alan Stern, investigador principal da New Horizons do Southwest Research Institute em Boulder. "Mal posso esperar para ver até onde vão esses elevados níveis de poeira do Cinturão de Kuiper."

Agora na sua segunda missão alargada, espera-se que a New Horizons tenha propulsor e potência suficientes para operar durante a década de 2040, a distâncias superiores a 100 UA do Sol. A essa distância, dizem os cientistas da missão, o SDC poderia até registar a transição da sonda para uma região onde as partículas interestelares dominam o ambiente de poeira.

Com observações telescópicas complementares do Cinturão de Kuiper a partir da Terra, a New Horizons, como a única nave espacial operando e coletando novas informações sobre o Cinturão de Kuiper, tem uma oportunidade única de aprender mais sobre KBOs, fontes de poeira e extensão do cinturão, e interestelar poeira e os discos de poeira em torno de outras estrelas.

Mais informações: Alex Doner et al, New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter Observes Higher than Expected Fluxes Approaching 60 au, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad18b0
Fornecido pela NASA