Sinestia: Descoberto um novo tipo de corpo celeste

Redação do Site Inovação Tecnológica -  26/05/2017

A estrutura da sinestia, em comparação com a estrutura de um planeta e de um planeta com um disco - todos com a mesma massa. [Imagem: Simon Lock/Sarah Stewart]

Sinestia

Astrônomos afirmam que pode existir na natureza um novo tipo de objeto planetário, até agora não conhecido pela ciência - um objeto que pode finalmente explicar a formação da Lua.

O corpo celeste, batizado de "sinestia", consiste em um enorme redemoinho de matéria, em forma de anel, onde giram rochas quentes e vaporizadas. Ele seria formado conforme dois objetos de tamanho planetário se chocam um com o outro, sendo diferente dos discos protoplanetários conhecidos até agora.

E, em algum momento no início de sua história, a Terra foi provavelmente uma sinestia, afirmam Simon Lock (Universidade de Harvard) e Sarah Stewart (Universidade da Califórnia em Davis).

Momento angular planetário

As teorias aceitas hoje sobre a formação dos planetas sustentam que planetas rochosos como a Terra, Marte e Vênus se formaram na infância do Sistema Solar conforme pequenos objetos se chocavam uns com os outros e, de alguma forma, se aglomeravam no choque, em vez de se desintegrarem.

Para isso, essas colisões devem ter sido tão violentas que os corpos resultantes se derretiam e até se vaporizavam parcialmente, eventualmente esfriando e se solidificando nos planetas quase esféricos que conhecemos hoje.

Lock e Stewart estavam querendo detalhar mais esse processo e se concentraram em colisões entre objetos que giram, o que é normalmente o caso na natureza. Um objeto rotativo tem momento angular, que deve ser conservado em uma colisão. Pense em uma patinadora girando no gelo: se ela estende os braços, ela diminui sua velocidade de giro. Para girar mais rápido, ela mantém seus braços juntos ao corpo, mas seu momento angular permanece constante.

Agora, considere duas patinadoras girando no gelo: se elas se agarram uma na outra, o momento angular de ambas se soma, de forma que o momento angular total permanece o mesmo.

Nasce uma sinestia

Lock e Stewart modelaram o que acontece quando as "patinadoras" são protoplanetas ou planetas rochosos do tamanho da Terra colidindo com outros grandes objetos com alta energia e grande momento angular.

O que eles descobriram é que o choque pode originar uma estrutura completamente nova, uma sinestia - o nome eles criaram a partir do prefixo grego syn, que significa junção ou reunião, e Héstia, a deusa grega da arquitetura. As simulações mostram que uma sinestia tem o formato de um glóbulo vermelho - um anel grosso, ou toroide, com o centro preenchido com uma nuvem de rocha vaporizada.

A chave para a formação de uma sinestia é que parte do material estilhaçado pelo choque entre em órbita. Em uma esfera sólida, cada ponto, do núcleo até a superfície, está girando na mesma velocidade. Mas em um impacto gigante, o material do planeta pode se tornar fundido ou gasoso, expandindo-se em volume. Se ele ficar grande o suficiente e estiver girando rápido o suficiente, partes do objeto superam a velocidade necessária para manter um satélite em órbita, e é nesse caso que ele forma uma enorme sinestia em forma de toroide.

Teorias anteriores já haviam sugerido que impactos desse tipo podem fazer com que planetas formem um disco de material sólido ou derretido ao seu redor. Mas, para a mesma massa de planeta, uma sinestia seria muito maior do que um planeta sólido com um disco.

A hipótese sobre a formação da Lua tem sido alvo de seguidos questionamentos: a sinestia pode ajudar a resolver alguns dos problemas. [Imagem: Gemini Observatory/AURA/Lynette Cook/]

Formação da Lua

A sinestia pode oferecer novas maneiras de pensar sobre a formação lunar. A Lua é notavelmente parecida com a Terra em termos de composição, e a maioria das teorias atuais sobre como a Lua se formou envolvem um impacto gigante com um hipotético planeta Teia (ou Theia). O problema é que, para que essa teoria funcione, então Teia deveria ter uma composição virtualmente idêntica à da Terra, já que não existem registros de materiais diferentes.

Lock e Stewart afirmam que tudo pode fazer sentido se o choque tiver formado uma sinestia, uma vez que o material teria se fundido, vaporizado e misturado em uma intensidade suficiente para explicar a semelhança entre a composição mineralógica da Lua e da Terra.

Pode ser, mas falta agora a prova definitiva: Observar uma sinestia diretamente. A dupla acredita que será possível encontrá-la em outros sistemas planetários, nas proximidades de planetas rochosos.

• Teoria do impacto que criou a Lua: indícios questionáveis

Bibliografia:

The structure of terrestrial bodies: Impact heating, corotation limits, and synestias
Simon J. Lock, Sarah T. Stewart
Journal of Geophysical Research: Planets
DOI: 10.1002/2016JE005239