Um novo estudo descobriu que a distribuição de seixos e rochas em algumas regiões do nosso sistema solar pode ser causada pelo efeito de “pastor” dos planetas à medida que migram através do disco protoplanetário de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem. Esta descoberta pode ajudar os cientistas a refinar teorias sobre como os planetas se formam.

As observações feitas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), juntamente com a modelação teórica, mostram que os pequenos objetos celestes que compõem a Cintura de Kuiper, uma vasta coleção para além da órbita de Neptuno, são afetados por um fenómeno anteriormente apenas sugerido em simulações computacionais.

Quando um planeta se move ao longo de um disco protoplanetário, ele abre uma lacuna e concentra detritos rochosos em suas bordas externas e internas para criar uma lacuna nos pequenos corpos gelados além de Netuno. Esta lacuna é conhecida como “zona esgotada”, e o processo que cria a lacuna foi visto anteriormente em modelos de computador. No entanto, novas observações do ALMA mostram que o processo pode ser muito mais forte e mais prevalente no nosso sistema solar do que os cientistas tinham previsto.

A pesquisa, liderada por astrônomos da Universidade de Tóquio e da Universidade Osaka Sangyo, é apresentada na revista Nature.

"Já tínhamos suspeitado que este mecanismo estava em jogo, mas a resolução e a sensibilidade do ALMA fazem desta a primeira deteção direta do efeito no nosso próprio sistema solar," afirma o autor principal, Shingo Kameda, da Universidade de Tóquio.

Estudos anteriores mostraram que a borda externa do Cinturão de Kuiper é fortemente limitada pela presença de Netuno. Contudo, as novas observações do ALMA mostram que o mesmo processo, embora mais fraco, também ocorre na borda interna.

"Isto mostra que, embora os grandes planetas tenham parado de migrar há cerca de 4 mil milhões de anos, os seus efeitos na distribuição de pequenos corpos ainda são detectáveis ​​hoje," afirma o co-autor Takahiro Sudo, da Universidade Osaka Sangyo.

Estes resultados ajudam a reconciliar as observações com as previsões teóricas da formação do Cinturão de Kuiper.

Os pesquisadores descobriram que a zona esgotada observada no Cinturão de Kuiper é consistente com as previsões de um modelo teórico específico de migração planetária, no qual o disco de gás exerce uma força de arrasto sobre os planetas, fazendo-os migrar enquanto interagem com os sólidos, que são concentrado em zonas estreitas.

"Este resultado implica que as partículas sólidas acumuladas nas zonas estreitas foram diretamente espalhadas pelos planetas, não afetadas indiretamente através do gás do disco. Este mecanismo pode ser uma das causas da diversidade nas propriedades físicas e químicas de pequenos corpos no sistema solar. sistema", diz o co-autor Motohide Tamura, professor da Universidade de Tóquio.