Asteroide interestelar habita Sistema Solar há bilhões de anos

Com informações da Fapesp -  22/05/2018

Estas duas imagens, feitas pelo Grande Telescópio Binocular, comprovam a órbita retrógrada do asteroide. [Imagem: Christian Veillet/Large Binocular Telescope Observatory]

Asteroide extrassolar

O Sistema Solar é muito mais vasto e complexo do que se supunha, mesmo levando em conta os milhões de objetos que já se sabia fazer parte dele, incluindo planetas, luas, cometas, asteroides, meteoroides etc.

Dois astrônomos, uma brasileira e um francês, acabam de confirmar a identificação de um asteroide extrassolar vivendo bem no interior do Sistema Solar há bilhões de anos.

Isso é diferente do recém-descoberto 'Oumuamua, também um asteroide interestelar, mas que está apenas de passagem.

Já o asteroide (514107) 2015 BZ509 não é exatamente um "estranho no ninho", tendo encontrado seu lugar próximo a Júpiter.

A peculiaridade que levou à sua descoberta é o fato de o asteroide ter trajetória retrógrada - isto é, orbitar o Sol em sentido contrário ao dos demais corpos. O sentido retrógrado do movimento, combinado com a estabilidade da órbita pela idade do Sistema Solar, legitimam a interpretação de que o asteroide seja um objeto de origem extrassolar, capturado pelo campo gravitacional de Júpiter no final da época de formação dos planetas.

Movimento do 2015 BZ509 (linha vermelha) em relação ao de Júpiter (pequeno círculo azul) se repete a cada seis anos, evitando sempre a colisão com o planeta. Júpiter e o asteroide orbitam o Sol (círculo amarelo) a cada 12 anos. [Imagem: Maria Helena M. Morais]

"Nós já havíamos construído uma teoria que explica o movimento desse asteroide. E, em 2017, publicamos um artigo a respeito na revista Nature. Para tentar compreender a origem do objeto, fizemos depois simulações em larga escala, que resultaram no novo artigo que saiu agora na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society," contou Maria Helena Moreira Morais, professora da Unesp (Universidade Estadual Paulista).

A necessidade da simulação em larga escala se deve a dois fatores: primeiro, à margem de erro nas observações astronômicas relativas às órbitas dos corpos celestes; segundo, ao fato de que a interação gravitacional com os planetas do Sistema Solar introduz nos movimentos um componente caótico, de forma que uma diferença muito pequena nas condições iniciais pode resultar em diferenças enormes ao cabo de bilhões de anos.

"Para superar esses problemas, tivemos que fazer um estudo estatístico muito pesado, simulando um milhão de órbitas. Estudos nessa escala nunca haviam sido feito antes. Geralmente, as simulações consideram, no máximo, mil possibilidades," disse a pesquisadora.

Efeitos gravitacionais

As simulações incluíram o efeito gravitacional dos planetas e também o efeito gravitacional da galáxia, porque, para objetos afastados do Sol, esse componente se torna relevante. E permitiram traçar a trajetória do asteroide desde 4,5 bilhões atrás, época correspondente ao final da fase de formação dos planetas. O que se verificou é que sua órbita permaneceu estável desde então, dentro dos limites da margem de erro.

O 'Oumuamua também é um asteroide interestelar, mas está só de passagem. [Imagem: ESO/M. Kornmesser]

Isso permitiu diferenciar claramente o 2015 BZ509 de outros asteroides em órbitas retrógradas, pertencentes ao grupo dos Centauros. Estes são asteroides comuns que foram arremessados para os confins do Sistema Solar, para a região denominada Nuvem de Oort, devido à instabilidade gravitacional provocada pelo rápido crescimento dos planetas gigantes.

As trajetórias desses Centauros tinham inicialmente o mesmo sentido das trajetórias dos demais corpos do Sistema Solar. Mas, devido à extrema distância em relação ao Sol, passaram a sofrer relevante influência gravitacional da galáxia, que alterou seu movimento, fazendo com que alguns deles se tornassem retrógrados. Esse processo demorou cerca de 1 bilhão de anos. Depois, alguns Centauros foram puxados de volta para a região de influência dos planetas gigantes.

O estudo estatístico mostrou que nada disso aconteceu com o 2015 BZ509. Ele ocupa estavelmente a faixa correspondente à órbita de Júpiter há pelo menos 4,5 bilhões de anos - é um co-orbital retrógrado de Júpiter.

"A conclusão que se impõe é que esse asteroide não se originou no Sistema Solar. Ele deve ter-se desgarrado do sistema de uma estrela vizinha, e sido capturado pelo poderoso campo gravitacional de Júpiter. É o sincronismo com Júpiter que confere estabilidade à sua órbita," concluiu Maria Helena.

Bibliografia:

An interstellar origin for Jupiter's retrograde co-orbital asteroid
Fathi Namouni, Maria Helena Moreira Morais
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Vol.: 543, 635-636
DOI: 10.1093/mnrasl/sly057

Planetary science: Reckless orbiting in the Solar System
Maria Helena Moreira Morais, Fathi Namouni
Nature
DOI: 10.1038/543635a