Artigo publicado no
site do jornal Le Monde
05/02/2014
Por Guillaume CANNAT
A cartografia e a
classificação de mais de 100 000 asteroides em função de sua
composição e de sua dimensão confirmam que os primeiros tempos do
sistema solar foram extremamente caóticos.
Vai
ser necessário reescrever os livros de anatomia para
dar conta das recentes descobertas sobre a formação do sistema
solar. Há uns doze anos, pensava-se que os planetas haviam sido
formados pela agregação de grãos de poeira interestelar presentes
nos restos da nebulosa que acabava de criar o Sol e que os asteroides
eram resíduos dessa fase inicial que, por diversas razões, não
estavam aglutinadas para formar um planeta. Estima-se que a massa de
asteroides do sistema solar representa apenas um milésimo da massa
da Terra, o que dá crédito a esse caráter residual. Pensava-se
igualmente que, ao fim dessa fase inicial, os planetas e os pequenos
corpos do sistema solar se situavam aproximadamente à mesma
distância do Sol que hoje. Certamente, compreendia-se que as
colisões podiam ter propulsado os asteroides ou os fragmentos de
planetas longe de sua órbita inicial e que a influência
gravitacional dos planetas gigantes, sobretudo a de Júpiter, havia
engendrado alguns movimentos, mas isso era mais a exceção que a
regra. Considerava-se globalmente que a composição dos pequenos
corpos do sistema solar era testemunha da composição da nebulosa
protoplanetária e das condições físicas que reinavam em sua
distância do sol; de um modo geral, os pequenos corpos
diferenciados, aqueles cujos elementos mais densos haviam migrado em
direção ao coração, se situavam mais perto do Sol que os
agregados brutos. Hoje os indícios se acumulam e contam uma outra
história.
Um
dos primeiros indícios foi a análise da composição de Magnya, um
asteroide descoberto em 1937 e que orbita entre 360 e 580 milhões de
quilômetros do sol, logo em uma região fria do sistema solar, que
se revelou ser constituída de rochas basálticas que só poderiam
ter sido formadas muito mais perto do jovem Sol. Em seguida, as
descobertas dos asteroides que não estavam “em bom lugar” se
multiplicaram. Em 2005, os pesquisadores do Observatório da Côte
d'Azur propuseram um modelo, batizado de “modelo de Nice”, que
explicava como a migração dos planetas gigantes tinha provocado a
ejeção ou a dispersão de numerosos pequenos corpos do sistema
solar. Em 2011, o modelo do “Grande Tack” vinha confirmar esse
cenário para os primeiros milhões de anos do sistema solar,
explicando como Júpiter poderia ter modificado a composição do
disco de acreção no qual estavam ainda se formando os planetas do
tipo terrestre, se aproximando rapidamente a perto de 1,5 unidade
astronômica (ua) do Sol; a unidade astronômica é a distância
média entre a Terra e o Sol, ou seja 150 milhões de quilômetros
aproximadamente. Enfim, no correr dos últimos vinte anos, a detecção
de centenas de exoplanetas gigantes quentes circulando muito perto de
sua estrela levou os teóricos a desenvolver modelos de formação e
de evolução dos sistemas planetários bem mais dinâmicos que
contribuíram para a evolução de nossa compreensão dos primeiros
tempos do nosso.
As
observações relatadas em um artigo publicado em 30 de janeiro na
revista Nature por Francesca DeMeo (Massachusetts Institute of
Technology) e Benoît Carry (IMCCE/Observatoire de
Paris/CNRS/universidade Pierre-et-Marie Curie/universidade de
Lille-I) dão peso ao modelo de Nice e ao modelo do Grand Tack e
trazem novas questões. Esses dois astrônomos explicam que eles
estabeleceram um mapa da distribuição da composição de mais de
1000 000 asteroides do cinturão principal de uma medida superior a 5
quilômetros. Eles utilizaram as imagens da Sloan Digital Sky Survey
(SDSS), uma campanha de observação sistemática do céu profundo,
realizada com o telescópio de 2,5 metros da Apache Point (Novo
México, Estados Unidos). As imagens da SDSS registraram mais de 100
milhões de objetos celestes, estrelas, galáxias e, certamente,
asteroides do sistema solar que passavam pela área. Obtidas com
vários comprimentos de onda, essas imagens lhes permitiram catalogar
os asteroides em função de sua composição e de sua distância do
Sol. O mapa do sistema solar que resultou daí leva a crer em um
passado bem mais tumultuado que se imaginava. Os asteroides mais
volumosos, mais de 50 quilômetros de diâmetro, estavam num lugar
onde não se esperava encontrá-los, mas outros possuem uma divisão
que desafia os modelos antigos, e a exceção parece ter se tornado a
regra!
Para
esses dois pesquisadores, a mistura dos asteroides no ceio do
cinturão principal teria sido provavelmente provocada pelas
migrações dos planetas gigantes cuja distância do Sol teria mudado
de modo espetacular durante o primeiro milhão de anos de existência
do sistema solar. Júpiter teria assim se aproximado a somente 1,5
unidade astronômica do Sol logo após sua formação, antes de
migrar em direção a sua posição atual, cerca de 5,2 ua, ou seja,
um pouco menos de 800 milhões de quilômetros do Sol. Desse modo,
ele teria provocado uma mistura fenomenal dos menores corpos do
sistema com as mudanças de órbitas mais importantes, as ejeções e
os reagrupamentos no meio de dois cinturões de asteroides: uma, a
principal, instalada entre as órbitas atuais de Marte e Júpiter, a
outra, conhecida como Kuiper, se estendendo para além da órbita de
Netuno. Nada ainda está claro e muitos anos de observação e de
modelização serão necessários para refinar nosso conhecimento das
origens do sistema solar, mas parece evidente hoje que o cinturão
principal de asteroides é um verdadeiro pot-pourri da matéria do
jovem sistema solar. “Desfazer esses nós é a chave para se
compreender a evolução do sistema solar desde sua origem”, afirma
Benoît Carry.
Fontes
- Solar System evolution from Compositional mapping of the asteroid belt, F. E. DeMeo & B. Carry, Nature, 30 janeiro 2014
- Communiqué de l’INSU (francês)
- Communiqué du MIT (inglês)
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