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Cientistas encontram evidências de escaramuça planetária precoce


Cientistas do SwRI estudaram o asteroide binário Pátroclo-Menoetius, vistos aqui nesta impressão de artista, para determinar que provavelmente ocorreu uma escaramuça entre os gigantes gasosos no início da história do Sistema Solar, nos seus primeiros 100 milhões de anos.
Crédito: Observatório W. M. Keck/Lynete Cook

Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) estudaram um par invulgar de asteroides e descobriram que a sua existência aponta para um rearranjo planetário inicial no nosso Sistema Solar.

Estes corpos, chamados Pátroclo e Menoetius, são os alvos da futura missão Lucy da NASA. Têm aproximadamente 113 km de diâmetro e orbitam-se um ao outro enquanto giram coletivamente em torno do Sol. São o único grande binário conhecido na população de corpos antigos conhecidos como asteroides troianos. Os dois enxames troianos orbitam mais ou menos à mesma distância do Sol que Júpiter, um enxame orbita à frente do gigante gasoso e o outro atrás.

"Os troianos foram provavelmente capturados durante um período dramático de instabilidade dinâmica quando ocorreu uma escaramuça entre os planetas gigantes do Sistema Solar - Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno," afirma o Dr. David Nesvorny, cientista do SwRI. É o autor principal do artigo científico, publicado na revista Nature Astronomy. Esta agitação empurrou Úrano e Neptuno para fora, onde encontraram uma grande população primordial de pequenos corpos que se pensa serem a fonte dos objetos da atual Cinturão de Kuiper, que orbitam na orla do Sistema Solar. "Muitos pequenos corpos desta Cinturão de Kuiper primordial foram espalhados para o interior e alguns deles ficaram presos como asteroides troianos."

No entanto, uma questão fundamental com este modelo de evolução do Sistema Solar é a sua cronologia. No artigo, os cientistas demonstram que a própria existência do par Pátroclo-Menoetius indica que a instabilidade dinâmica entre os gigantes gasosos deve ter ocorrido nos primeiros 100 milhões de anos da formação do Sistema Solar.

Os modelos recentes da formação de corpos pequenos sugerem que estes tipos de binários são os remanescentes dos primeiros tempos do nosso Sistema Solar, quando pares de corpos pequenos podiam formar-se diretamente a partir da nuvem em colapso de "seixos".

"As observações do Cinturão de Kuiper atual mostram que binários como este eram bastante comuns nos tempos antigos," comenta o Dr. William Bottke, diretor do Departamento de Estudos Espaciais do SwRI, coautor do artigo. "Apenas alguns deles existem agora dentro da órbita de Netuno. A questão é como interpretar os sobreviventes."

Caso a instabilidade tivesse sido adiada muitas centenas de milhões de anos, como sugerido por alguns modelos de evolução do Sistema Solar, as colisões dentro do disco primordial de corpos pequenos teriam perturbado os binários relativamente frágeis, não deixando nenhum para ser capturado na população de troianos. As instabilidades dinâmicas anteriores teriam deixado mais binários intactos, aumentando a probabilidade de que pelo menos um deles tivesse sido capturado na população de troianos. A equipe criou novos modelos que mostram que a existência do binário Pátroclo-Menoetius indica uma instabilidade anterior.

Este modelo de instabilidade dinâmica inicial tem importantes consequências para os planetas terrestres, particularmente em relação à origem das grandes crateras de impacto na Lua, em Mercúrio e em Marte, formadas há aproximadamente 4 bilhões de anos. Os astros que fizeram estas crateras são menos propensos a serem lançados das regiões exteriores do Sistema Solar. Isto poderá implicar que foram formados a partir de corpos pequenos remanescentes do processo de formação dos planetas terrestres.

Este trabalho salienta a importância dos asteroides troianos em iluminar a história do nosso Sistema Solar. Vamos poder aprender muito mais sobre o binário Pátroclo-Menoetius quando a missão Lucy da NASA, liderada pelo coautor do artigo e cientista do SwRI, o Dr. Hal Levison, estudar o par em 2033, culminando uma missão de 12 anos para visitar ambos os enxames troianos.


Esta animação mostra a órbita do par Pátroclo-Menoetius em torno um do outro. Cientistas do SwRI postulam que provavelmente deverá ter ocorrido uma escaramuça entre os gigantes gasosos, no início da história do Sistema Solar, porque o binário foi capturado intacto pelos enxames de asteroides troianos.
Crédito: Durda/Marchi/SwRI


O SwRI estudou o único grande binário conhecido na população de corpos antigos conhecida como troianos, aqui ilustrada, encontrando evidências de uma antiga escaramuça entre os gigantes gasosos do Sistema Solar. Os dois enxames de troianos orbitam mais ou menos à mesma distância do Sol que Júpiter, um enxame orbita à frente do gigante gasoso e o outro atrás.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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