Gás metano descoberto em Makemake

Uma equipe liderada pelo SwRI (Southwest Research Institute) anunciou a primeira deteção de gás no distante planeta anão Makemake, utilizando o telescópio espacial James Webb.

© NASA (Makemake)

Esta descoberta faz de Makemake apenas o segundo objeto trans-Netuniano, depois de Plutão, onde foi confirmada a presença de gás. O gás foi identificado como metano.

Makemake é um dos maiores e mais brilhantes mundos gelados para lá de Netuno, e a sua superfície é dominada por metano congelado. O telescópio Webb revelou agora que o metano também está presente na sua fase gasosa acima da superfície, uma descoberta que torna Makemake ainda mais fascinante. Isto mostra que Makemake não é um remanescente inativo do Sistema Solar exterior, mas um corpo dinâmico onde o gelo de metano ainda está evoluindo.

A emissão espectral observada do metano é interpretada como fluorescência excitada pelo Sol, que é a re-emissão da luz solar absorvida pelas moléculas de metano. Isto pode indicar uma atmosfera tênue em equilíbrio com os gelos à superfície. semelhante a Plutão, ou uma atividade mais transiente, como uma sublimação tipo cometa ou plumas criovulcânicas. Ambos os cenários são fisicamente plausíveis e consistentes com os dados atuais, dado o nível de ruído e a limitada resolução espectral das medições.

Com cerca de 1.430 km de diâmetro e dois-terços do tamanho de Plutão, Makemake tem sido uma fonte de interesse científico. As ocultações estelares sugeriam que não tinha uma atmosfera global substancial, embora não se pudesse excluir a existência de uma atmosfera fina. Entretanto, os dados infravermelhos de Makemake sugeriam anomalias térmicas intrigantes e características incomuns do seu gelo de metano, o que levantava a possibilidade de pontos quentes localizados na sua superfície e de potencial desgaseificação.

Embora a tentação de ligar as várias anomalias espectrais e térmicas de Makemake seja forte, estabelecer o mecanismo que conduz à atividade volátil continua sendo um passo necessário para interpretar estas observações num quadro unificado. As futuras observações do Webb, com maior resolução espectral, ajudarão a determinar se o metano provém de uma fina atmosfera vinculada ou de uma emissão semelhante à das plumas. 

Os melhores modelos apontam para uma temperatura do gás de cerca de 40 K (-233º C) e uma pressão à superfície de apenas cerca de 10 picobars, ou seja, 100 bilhões de vezes inferior à pressão atmosférica da Terra e um milhão de vezes mais tênue do que a de Plutão.

Se este cenário se confirmar, Makemake juntar-se-á ao pequeno punhado de corpos do Sistema Solar exterior onde as trocas superfície-atmosfera ainda hoje estão ativas. Outra possibilidade é que o metano está sendo liberado em erupções semelhantes a plumas.

Neste cenário, os modelos sugerem que o metano pode ser liberado a um ritmo de algumas centenas de quilogramas por segundo, comparável ao das vigorosas plumas de água na lua de Saturno, Encélado, e muito superior ao tênue vapor observado em Ceres.

A pesquisa mostra a ligação entre as observações do Webb e a detalhada modelação espectral, oferecendo novos conhecimentos sobre o comportamento de superfícies ricas em voláteis na região trans-Netuniana.

Um artigo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Southwest Research Institute

Descoberto um objeto distante raro em sincronia com Netuno

Uma equipe de astrônomos liderada pelo Centro de Astrofísica do Harvard & Smithsonian descobriu um objeto raro muito além de Netuno, de uma classe conhecida como objetos transnetunianos, que se move em ritmo com o planeta gigante.

© CfA (orbita do objeto transnetuniano 2020 VN40)

Este objeto, chamado 2020 VN40, é o primeiro corpo confirmado que orbita o Sol uma vez a cada dez órbitas completadas por Netuno. Esta imagem mostra as órbitas de todos os objetos descobertos no Outer Solar System Origins Survey. A órbita de 2020 VN40 é a mais espessa, inclinada para cima e para a esquerda em relação às órbitas da maioria dos objetos. As órbitas dos planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são os círculos brancos.

Esta descoberta ajuda os cientistas a entender como os objetos no Sistema Solar externo se comportam e como chegaram lá. Ela reforça a ideia de que muitos objetos distantes ficam temporariamente "presos" na gravidade de Netuno enquanto flutuam pelo espaço.

A descoberta foi feita pelo levantamento Large Inclination Distant Objects (LiDO), que buscou objetos incomuns no Sistema Solar externo. Este levantamento utilizou o Telescópio Canadá-França-Havaí para as principais operações de levantamento, e o Observatório Gemini e o Magellan Baade para observações adicionais. O levantamento foi projetado para procurar corpos com órbitas que se estendem muito acima e abaixo do plano da órbita da Terra ao redor do Sol, parte do Sistema Solar externo que ainda não foi bem estudada.

A distância média do objeto é cerca de 140 vezes maior do Sol do que a da Terra e ele segue uma trajetória bastante inclinada ao redor do Sistema Solar. O que torna o 2020 VN40 ainda mais interessante é como ele se move em comparação com Netuno.

A maioria dos objetos com uma simples razão entre a duração de sua órbita e a duração da órbita de Netuno sempre se aproxima mais do Sol quando Netuno está distante. Em contraste, 2020 VN40 se aproxima mais do Sol quando Netuno está muito próximo, se observarmos suas posições de cima do Sistema Solar. A inclinação da órbita de 2020 VN40 significa que os objetos não estão realmente próximos, pois 2020 VN40 está, na verdade, muito abaixo do Sistema Solar, eles só parecem próximos quando achatados em um mapa. Todos os outros objetos transnetunianos ressonantes conhecidos orbitam de forma a evitar esse alinhamento em sua maior aproximação do Sol, mesmo na visão achatada.

Esta descoberta sugere que órbitas altamente inclinadas podem levar a novos e inesperados tipos de movimento. O levantamento LiDO já encontrou mais de 140 objetos distantes, e mais descobertas são esperadas em levantamentos futuros. Com telescópios como o Observatório Vera C. Rubin, os cientistas esperam encontrar muitos outros objetos como o 2020 VN40.

Um artigo foi publicado no periódico The Planetary Science Journal.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Encontrado um primo extremo de Plutão?

Uma pequena equipe liderada por Sihao Cheng, da Escola de Ciências Naturais do IAS (Institute for Advanced Study), descobriu um extraordinário objeto trans-Netuniano (OTN) denominado 2017 OF201, no limite do nosso Sistema Solar.

© NASA / Sihao Cheng (OTN e planetas anões)

Os cinco planetas anões reconhecidos pela União Astronômica Internacional, juntamente com o recém-descoberto OTN 2017 OF201.

O OTN é potencialmente grande o suficiente para ser classificado como um planeta anão, a mesma categoria que o muito mais conhecido Plutão. O novo objeto é um dos objetos visíveis mais distantes do nosso Sistema Solar e, significativamente, sugere que a seção vazia do espaço que se pensa existir para além de Netuno, no Cinturão de Kuiper, não está vazia.

Cheng fez a descoberta juntamente com os colegas Jiaxuan Li e Eritas Yang da Universidade de Princeton, utilizando métodos computacionais avançados para identificar a trajetória do objeto no céu. O novo objeto foi oficialmente anunciado pelo Centro de Planetas Menores da União Astronômica Internacional no passado dia 21 de maio de 2025. 

Os objetos trans-Netunianos são planetas menores que orbitam o Sol a uma distância média superior à da órbita de Netuno. O novo OTN é especial por duas razões: a sua órbita extrema e o seu grande tamanho. O afélio do objeto, ou seja, o ponto mais distante da órbita em torno do Sol, é mais de 1.600 vezes superior ao da órbita da Terra. Entretanto, o seu periélio, ou seja, o ponto da sua órbita mais próximo do Sol, é 44,5 vezes superior à órbita da Terra, semelhante à órbita de Plutão. 

Cheng descobriu o objeto como parte de um projeto de pesquisa em curso para identificar OTNs e possíveis novos planetas no Sistema Solar exterior. O objeto foi identificado através da observação de pontos brilhantes numa base de dados de imagens astronômicas do telescópio Victor M. Blanco e do CFHT (Canada–France–Hawaii Telescope), e tentando ligar todos os grupos possíveis desses pontos que pareciam mover-se no céu da mesma forma que um único OTN. 

Esta busca foi efetuada utilizando um algoritmo computacionalmente eficiente produzido por Cheng. Em última análise, identificaram 2017 OF201 em 19 exposições diferentes, captadas ao longo de 7 anos. A descoberta tem implicações significativas para a nossa compreensão do Sistema Solar exterior. A área localizada para além do Cinturão de Kuiper, onde se encontra o objeto, foi anteriormente considerada como estando essencialmente vazia, mas a descoberta da equipe sugere que não é bem assim.

© Jiaxuan Li / Sihao Cheng (localização atual de Plutão, Netuno e 2017 OF201)

A imagem acima mostra a órbita e localização atual do OTN 2017 OF201, o planeta anão plutão e o planeta Netuno.

O 2017 OF201 passa apenas 1% do seu tempo orbital suficientemente perto de nós para ser detectável. A presença deste único objeto sugere que poderá haver mais uma centena de outros objetos com órbita e tamanho semelhantes; estão apenas demasiado longe para serem detectáveis agora. Embora os avanços nos telescópios nos tenham permitido explorar partes distantes do Universo, ainda há muito a descobrir sobre o nosso próprio Sistema Solar.

A detecção também demonstra o poder da ciência aberta. Todos os dados que foram utilizados para identificar e caracterizar este objeto são dados de arquivo que estão disponíveis para qualquer pessoa, não apenas para os astrônomos profissionais. Isto significa que as descobertas inovadoras não estão limitadas àqueles que têm acesso aos maiores telescópios do mundo. Qualquer pesquisador, estudante ou mesmo cientista cidadão com as ferramentas e conhecimentos adequados poderia ter feito esta descoberta, realçando o valor da partilha de recursos científicos.

Fonte: Institute for Advanced Study

Prevista a possível existência de um planeta nos confins do Sistema Solar

Existem muitas anomalias por explicar nas órbitas e na distribuição dos objetos transnetunianos, pequenos corpos celestes localizados nos confins do Sistema Solar.

© F. P. D'Andrea (ilustração de um novo planeta)

Agora, com base em simulações computacionais detalhadas do início do Sistema Solar exterior, pesquisadores do Japão preveem a possibilidade de um planeta com um tamanho semelhante ao da Terra, ainda não descoberto, localizado para lá de Netuno, orbitando o Sol.

Se esta previsão se concretizar, poderá revolucionar a nossa compreensão da história do Sistema Solar. No entanto, é quase certo que, há bilhões de anos, o Sistema Solar formou mais planetas do que estes oito. Embora a maior parte deles já tenha desaparecido ou saído do Sistema Solar, será possível que alguns tenham permanecido e sobrevivido até aos dias de hoje?

A resposta a esta pergunta pode vir dos chamados OTNs (objetos transnetunianos). Como o nome indica, os OTNs são pequenos corpos celestes que orbitam o Sol a uma distância média superior à da órbita de Netuno. Em particular, o distante Cinturão de Kuiper, a região localizada a mais de 50 UA (unidades astronômicas) ou 7,5 bilhões de quilômetros do Sol, contém muitos OTNs. Embora estes objetos representem os restos da formação planetária no Sistema Solar exterior, as suas órbitas e distribuição podem muito bem revelar a presença de planetas por descobrir. 

Num estudo recente, o professor associado Patryk Sofia Lykawka da Universidade de Kindai no Japão e o professor associado Takashi Ito do CfCA (Center for Computational Astrophysics) do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) resolveram este enigma. Com base na análise teórica das observações e em simulações computacionais de ponta, chegaram à notável conclusão de que um planeta com aproximadamente o tamanho da Terra (1,5 a 3 vezes mais massivo) pode estar à espreita no distante Cinturão de Kuiper! 

Os pesquisadores começaram por analisar em pormenor a estrutura orbital do distante Cinturão de Kuiper, que exibe várias anomalias por explicar. Por exemplo, existe uma grande população de OTNs isolados cujas órbitas estão para além da influência gravitacional de Netuno. Além disso, há um número significativo de OTNs com órbitas altamente inclinadas, juntamente com uma população de "OTNs extremos" cujas órbitas são extremamente difíceis de explicar com os modelos atuais para a formação do Sistema Solar e do Cinturão de Kuiper. 

Com base nestas análises, os cientistas teorizaram que outro planeta para além dos quatro gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) deve ter influenciado a formação do Cinturão de Kuiper. Para testar a sua hipótese, efetuaram uma série de simulações utilizando os computadores instalados no laboratório de Lykawka e o grupo de PCs de uso geral do NAOJ, usando modelos do Sistema Solar primitivo que existia há cerca de 4,5 bilhões de anos. 

Foram consideradas interações entre os quatro planetas gigantes, um hipotético planeta do Cinturão de Kuiper e um disco de pequenos objetos representando o distante Cinturão de Kuiper primordial. Depois de cada simulação ter sido concluída, as populações de OTNs resultantes, após um período de 4,5 bilhões de anos, foram comparadas com as obtidas a partir de observações modernas para ver se algum dos modelos explicava as anomalias no Cinturão de Kuiper. Notavelmente, os melhores resultados das simulações sugeriam que deveria existir um planeta por descobrir com distâncias entre cerca de 200 e 800 UA. 

Graças à massa palpável e a uma órbita inclinada de cerca de 30°, um tal planeta poderia ter gerado o grande número de OTNs isolados, os OTNs altamente inclinados, bem como os OTNs extremos com órbitas peculiares, de acordo com as observações atuais. 

A descoberta de um novo planeta de tamanho semelhante ao da Terra no Sistema Solar teria, sem dúvida, implicações profundas, como explica o Dr. Lykawka: "Primeiro, o Sistema Solar voltaria a ter oficialmente nove planetas. Além disso, à semelhança do que aconteceu em 2006 quando Plutão foi despromovido da categoria de planeta, teríamos de aperfeiçoar a definição de 'planeta', uma vez que um planeta de tamanho semelhante à Terra, localizado muito para além de Netuno, pertenceria provavelmente a uma nova classe de planetas. Finalmente, as nossas teorias sobre a formação do Sistema Solar e dos planetas também precisariam de ser revistas". 

Na busca deste novo planeta, muitos novos OTNs extremos poderiam ser descobertos no processo, fornecendo informações valiosas sobre a região transnetuniana. Um conhecimento mais pormenorizado da estrutura orbital no Cinturão de Kuiper fornecerá uma melhor compreensão da formação do Sistema Solar exterior, o que também revelará as condições em que os planetas se formaram. 

Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal. 

Fonte: Kindai University

Descoberto o segundo anel "improvável" em torno do asteroide Quaoar

A descoberta do segundo anel ocorre apenas dois meses após o primeiro anel de Quaoar ter sido revelado, indicando que o sistema é mais complexo do que se pensava.

© ON / UTFPr (ilustração do segundo anel de Quaoar)

Uma equipe de pesquisadores, liderada pelo aluno de doutorado do Observatório Nacional (ON/MCTI), Chrystian Luciano Pereira, descobriu um segundo anel improvável mais interno em torno do asteroide Quaoar. A orientação da pesquisa é realizada pelo Dr. Felipe Braga Ribas, professor do Programa de Pós-Graduação em Astronomia do Observatório Nacional (ON). Ambas as descobertas foram feitas com o uso da técnica de ocultações estelares, quando um objeto do Sistema Solar passa em frente a uma estrela e bloqueia a sua luz por alguns instantes.

Este objeto é um dos pequenos corpos do nosso Sistema Solar e é conhecido como um objeto Transnetuniano (TNO) por orbitar a região além do planeta Netuno. Com mais de 1.000 km de diâmetro, Quaoar é candidato a planeta-anão. 

Os TNOs, como Quaoar, são fósseis praticamente intactos da formação do Sistema Solar. Dessa forma, catalogar suas características físicas é fundamental para entender como o Sistema Solar se formou e evoluiu até os dias atuais. 

Anéis ao redor de corpos do Sistema Solar têm sido alvo de pesquisas desde 1610, quando Galileu Galilei observou pela primeira vez um anel em torno ao apontar sua luneta para Saturno. Nos séculos seguintes, anéis foram descobertos ao redor dos outros três planetas gigantes: Júpiter, Urano e Netuno. 

Até 2013, não se sabia que anéis poderiam orbitar pequenos corpos do Sistema Solar. A surpresa ocorreu quando um sistema com dois anéis foi descoberto ao redor do objeto Centauro (10199) Chariklo, primeiro asteroide com anéis descoberto em trabalho liderado pelo Dr. Felipe Braga-Ribas (UTFPR-Curitiba/ON). Depois, em 2017, um anel foi descoberto ao redor do planeta-anão Haumea. Mais recentemente, em fevereiro deste ano, a mesma equipe divulgou a descoberta do terceiro sistema de anéis, agora ao redor do objeto Transnetuniano Quaoar. 

De acordo com os pesquisadores, diferentemente dos anéis observados em Chariklo, Haumea e nos quatro planetas gigantes, os anéis de Quaoar se encontram em uma região inesperada, muito além do limite de Roche para o corpo (para Quaoar, esse limite é estimado em 1.780 km do centro do corpo). O limite de Roche é uma região em que as forças de maré do corpo central estão em equilíbrio com a atração mútua das partículas que compõem um anel, impedindo então a acreção dessas partículas em satélites. Em outras palavras, trata-se de uma “linha imaginária” que define a distância mínima que um objeto pode se aproximar de outro antes de ser desintegrado pela força gravitacional. Quando um objeto está dentro do limite de Roche, espera-se que ele se desintegre e forme um anel em torno do objeto central. Por outro lado, se estiver além deste limite, como é o caso dos anéis do Quaoar – espera-se que as partes de agreguem e formem um satélite, e não um anel como é o caso.

A partir dos dados observacionais do primeiro anel (Q1R), os pesquisadores conseguiram detectar o segundo anel (Q2R) que, na verdade, está mais próximo do TNO. O Q2R possui cerca de 10 km de largura e, apesar de estar mais próximo de Quaoar, também se encontra fora do limite de Roche, orbitando 2.520 km do centro do objeto. Isso revela o quão curioso e complexo o sistema de Quaoar pode ser. O anel mais externo orbita Quaoar a uma distância muito próxima a região de estabilidade gerada pela ressonância spin-órbita 1:3. Isso significa que enquanto o Quaoar completa três rotações, as partículas do anel completam uma órbita. Já o anel mais interno se encontra próximo a região de ressonância spin-órbita 5:7, ou seja, enquanto Quaoar completa sete rotações, as partículas do anel completam cinco órbitas.

Esse comportamento dinâmico é observado nos anéis ao redor de Chariklo e Haumea, que também se encontram próximos à região de ressonância 1:3. Isso sugere que as ressonâncias podem estar intimamente relacionadas com a manutenção e localização desses anéis. Outro fator que pode causar o confinamento desses anéis é a presença de pequenos satélites "pastores" que ainda não foram descobertos. 

Outra propriedade interessante e não usual do anel Q1R de Quaoar é a variabilidade na sua largura e opacidade, sendo muito estreito e denso em uma região, tênue e extenso em outra. Afim de obter mais informações de Quaoar e seu curioso anel, a equipe organizou uma campanha observacional para uma ocultação estelar que foi observada em 9 de agosto de 2022, envolvendo telescópios amadores e profissionais, como por exemplo o Gemini Norte e Canadá-França-Hawaii Telescope (CFHT), com diâmetro de 8,1 e 3,6 metros, respectivamente. A alta performance dos instrumentos acoplados nos telescópios Gemini Norte e CFHT, as cameras 'Alopeke e WIRcam, respectivamente, aliado a sua localização no topo do Mauna Kea, no Havaí, permitiram a obtenção de curvas de luz com ótima qualidade.

A região densa e estreita do “primeiro” anel foi sondada por essa ocultação, revelando uma estrutura estreita confinada com aproximadamente 5 km de largura e com grande profundidade óptica (bastante densa). Esse núcleo estreito do anel é cercado por um envelope de material disperso com cerca de 60 km, se assemelhando em estrutura ao anel F de Saturno ou o arco observado nos anéis de Netuno. A região mais extensa e tênue desse anel também foi detectada, tendo uma largura média de 90 km e com menos de 1% da opacidade da região mais densa. A distância calculada entre Quaoar e esse anel é de 4.060 km. 

Trabalhos futuros acerca da determinação precisa da forma de Quaoar, em conjunto com novas observações desses anéis, serão importantes para um melhor entendimento do sistema dinâmico em que Quaoar e seus anéis se inserem e qual o real papel das ressonâncias na manutenção e confinamento desses anéis. 

Este trabalho foi realizado como parte do projeto "Lucky Star", sob a liderança do Dr. Bruno Sicardy do Observatório de Paris (França) e foi viabilizado através de uma colaboração mundial envolvendo astrônomos profissionais e amadores. Este estudo contou com a participação de pesquisadores de diversos institutos internacionais, como: Observatório Nacional (Rio de Janeiro, Brasil), Instituto de Astrofísica de Andalucía (Granada, Espanha), Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Curitiba, Brasil), Instituto Espacial da Flórida (Orlando, Flórida), entre outros. 

Um artigo sobre a descoberta do segundo anel de Quaoar, sob o título “The two rings of (50000) Quaoar”, foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics Letters. 

Fonte: Observatório Nacional

Encontrado um anel em torno do planeta anão Quaoar

Durante uma pausa na observação de planetas em torno de outras estrelas, a missão CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) da ESA observou um planeta anão no nosso próprio Sistema Solar e deu uma contribuição decisiva para a descoberta de um denso anel de material à sua volta.

© ESA (ilustração do sistema Quaoar)

O planeta anão é conhecido como Quaoar. A presença de um anel a uma distância de quase sete vezes e meia o raio de Quaoar abre um mistério para os astrônomos resolverem: porque é que este material não coalesceu numa pequena lua? 

O anel foi descoberto através de uma série de observações realizadas entre 2018 e 2021. Utilizando uma coleção de telescópios terrestres e o telescópio espacial CHEOPS, os astrônomos assistiram à passagem de Quaoar em frente a uma sucessão de estrelas distantes, bloqueando brevemente a sua luz. Tal evento é conhecido como uma ocultação. 

Observar como a luz da estrela ocultada diminui de brilho fornece informações sobre o tamanho e forma do objeto no plano da frente e pode revelar se tem ou não uma atmosfera. Neste caso, quedas menores antes e depois da ocultação principal traíram a presença de material em órbita de Quaoar. 

Quaoar faz parte de uma coleção de mundos pequenos e distantes conhecidos como objetos transnetunianos (OTNs). Conhecem-se cerca de 3.000. Como o nome sugere, os OTNs encontram-se nos confins do Sistema Solar, além da órbita do planeta Netuno. Os maiores dos OTNs são Plutão e Éris. Com um raio estimado em 555 km, Quaoar ocupa o número sete da lista de tamanhos e é orbitado por uma pequena lua chamada Weywot, com um raio de aproximadamente 80 km. 

O estudo destes planetas anões é difícil devido às suas pequenas dimensões e distâncias extremas. O próprio Quaoar orbita o Sol a quase 44 vezes a distância Sol-Terra. Portanto, as ocultações são ferramentas particularmente valiosas. Até há pouco tempo, porém, era difícil prever exatamente quando e onde teriam lugar. Para que uma ocultação ocorra, o alinhamento entre o objeto interveniente (neste caso, o OTN), a estrela e o telescópio tem que ser extremamente preciso. 

No passado, tem sido quase impossível cumprir os rigorosos requisitos de precisão para se ter a certeza de ver um evento. No entanto, para alcançar este objetivo foi criado o projeto Lucky Star do ERC (European Research Council), coordenado por Bruno Sicardy, da Universidade de Sorbonne e do Observatório de Paris - PSL (LESIA), para prever as próximas ocultações por OTNs e para coordenar a observação destes eventos com observatórios profissionais e amadores de todo o mundo. 

Recentemente, o número de ocultações estelares observadas tem vindo a aumentar. Isto deve-se, em grande parte, à contribuição dos dados da missão de mapeamento Gaia da ESA. A nave espacial proporcionou uma precisão tão impressionante nas suas posições estelares que as previsões feitas pela equipe do Lucky Star se tornaram muito mais precisas.

A primeira vez que a equipe tentou observar uma ocultação com o CHEOPS, que envolveu Plutão, a previsão não era suficientemente precisa, pelo que não pôde ser observada nenhuma ocultação. Contudo, o alinhamento foi mais favorável na segunda tentativa, quando observaram Quaoar. Durante esta observação, fizeram a primeira detecção, de uma ocultação estelar por um objeto transnetuniano a partir do espaço.

O CHEOPS fornece uma excelente relação sinal-ruído porque o telescópio não está olhando através dos efeitos de distorção da atmosfera inferior da Terra. Esta claridade provou ser decisiva no reconhecimento do sistema de anéis de Quaoar porque permitiu eliminar a possibilidade de que as quedas de luz fossem provocadas por um efeito da atmosfera da Terra. 

Ao combinar várias detecções secundárias, efetuadas com telescópios na Terra, foi possível ter a certeza de que eram provocadas por um sistema de anéis em redor de Quaoar. Bruno Morgado, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil, liderou a análise. Ele combinou os dados do CHEOPS com os de grandes observatórios profissionais de todo o mundo e de cientistas cidadãos amadores, todos eles tendo observado Quaoar ocultando várias estrelas ao longo dos últimos anos. 

Quando foi unidas todas as observações, foram notadas quedas de brilho que não eram provocadas por Quaoar, mas que apontavam para a presença de material numa órbita circular. 

Quando se trata de sistemas de anéis, o planeta gigante Saturno é rei. Saturno ostenta uma coleção de poeira e pequenas luas que circundam o equador do planeta. Apesar de ser uma visão impressionante, a massa do sistema de anéis é bastante pequena. No total, corresponde entre 1/3 e metade da massa da lua de Saturno, Mimas, ou cerca de metade da massa da camada de gelo na Antártida. 

O anel de Quaoar é muito menor que o de Saturno, mas não menos intrigante. Não é o único sistema de anéis conhecido em torno de um planeta anão ou planeta menor. Os outros dois - em torno de Chariklo e Haumea, foram detectados através de observações terrestres. Porém, o que torna o anel de Quaoar único é onde se encontra relativamente ao próprio Quaoar.

Qualquer objeto celeste com um campo gravitacional apreciável terá um limite dentro do qual um objeto em aproximação será dilacerado. Isto é conhecido como o limite de Roche. Espera-se que existam sistemas de anéis dentro do limite de Roche, que é o caso de Saturno, Chariklo e Haumea.

Assim sendo, o que torna esta descoberta tão intrigante em torno de Quaoar é que o anel de material está muito mais longe do que o limite de Roche. Isto é um mistério porque, de acordo com o pensamento convencional, os anéis para lá do limite de Roche acabam por coalescer numa pequena lua em apenas algumas décadas. Como resultado das nossas observações, a noção clássica de que os anéis densos sobrevivem apenas dentro do limite de Roche de um corpo planetário tem que ser profundamente revista. 

Os resultados iniciais sugerem que as temperaturas geladas em Quaoar podem desempenhar um papel ao prevenir que as partículas se mantenham juntas, mas são necessárias mais investigações.

Um artigo foi publicado na revista Nature. 

Fonte: ESA

O poder coletivo dos corpos escuros e gelados do Sistema Solar

Os confins do nosso Sistema Solar são um lugar estranho, cheios de corpos escuros e gelados com alcunhas como Sedna, Biden e Goblin, cada um dos quais com várias centenas de quilômetros de diâmetro.

© JILA/Steven Burrows (corpos separados do Sistema Solar)

Dois novos estudos realizados por pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder, EUA, podem ajudar a resolver um dos maiores mistérios sobre estes mundos distantes: o porquê de tantos não orbitarem o Sol da maneira que deviam.

As órbitas destes extravagantes corpos menores, que os cientistas chamam de "objetos separados", inclinam-se e desviam-se do plano do Sistema Solar, entre outros comportamentos incomuns.

Alguns cientistas sugeriram que um objeto muito grande podia ser o culpado, como o conhecido planeta teórico, "Planeta Nove", por espalhar objetos no seu rastro. Mas pode ser um objeto menor.

Baseando-se em simulações exaustivas de computador, os pesquisadores defendem que estes objetos separados podem eles próprios ter perturbado as suas órbitas, através de pequenos impulsos gravitacionais acumulados ao longo de milhões de anos.

O Sistema Solar exterior é muito escuro. Normalmente, a única maneira de observar estes objetos é quando os raios solares colidem com a sua superfície e são dirigidos para os telescópios terrestres.

Enquanto a maior parte dos corpos no Sistema Solar tendem a orbitar o Sol num disco achatado, as órbitas destes mundos gelados podem ter grandes inclinações. Muitos também tendem a agrupar-se apenas numa região do céu noturno, um pouco semelhante a uma bússola que aponta apenas para o norte.

No processo foi descoberto algo incomum: os objetos gelados nas simulações começaram a orbitar o Sol como normal. Mas, com o tempo, começaram a empurrar e a puxarem-se uns aos outros. Como resultado, as suas órbitas foram ficando esquisitas até parecem-se com as órbitas reais. O mais notável foi que fizeram isto tudo sozinhos, os asteroides e os planetas menores não precisavam de um planeta grande para os impelir para órbitas fora do comum.

Individualmente, todas as interações gravitacionais entre estes corpos pequenos são fracas; mas, em grande número, tornam-se importantes.

As descobertas também vêm com uma grande ressalva. Para fazer com que a teoria de "gravidade coletiva" funcione, o Sistema Solar exterior já precisou de conter uma enorme quantidade de material. Estes objetos devem totalizar algo na ordem das 20 massas terrestres.

De uma forma ou de outra, os cientistas podem em breve ter mais certezas. Um novo telescópio, denominado Observatório Vera C. Rubin, vai em 2022 entrar em funcionamento no Chile e começar a observar novos aspectos sobre esta região tão desconhecida do espaço.

Os resultados foram publicados nos periódicos The Astronomical Journal e The Astronomical Journal Letters.

Fonte: University of Colorado

Descobertos novos planetas menores localizados além de Netuno

Usando dados do DES (Dark Energy Survey) instalado no telescópio Blanco, pesquisadores descobriram mais de 300 objetos transnetunianos (OTNs), planetas menores localizados nos confins do Sistema Solar, incluindo mais de 100 novas descobertas.

© Fermilab/Reidar Hahn (cúpula do telescópio Blanco)

O estudo também descreve uma nova abordagem para encontrar tipos semelhantes de objetos e pode ajudar pesquisas futuras do hipotético Planeta Nove e de outros planetas não descobertos. O trabalho foi executado por pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, EUA.

O objetivo do DES, que completou em janeiro seis anos de recolhimento de dados, é entender a natureza da energia escura, obtendo imagens de alta resolução do céu do hemisfério sul. Embora o DES não tenha sido desenhado especificamente para os OTNs, a sua abrangência e profundidade de cobertura tornaram-no particularmente hábil em encontrar novos objetos localizados além de Netuno.

Dado que o DES foi projetado para estudar galáxias e supernovas, os pesquisadores tiveram que desenvolver uma nova maneira de rastrear movimento. Dois levantamentos dedicados a OTNs recolhem medições com a frequência de uma ou duas horas, o que permite que os cientistas sigam mais facilmente os seus movimentos.

Usando os primeiros quatros anos de dados do DES, foi obtido inicialmente um conjunto de dados de 7 bilhões de 'pontos', todos os possíveis objetos detectados pelo software que estavam acima dos níveis de fundo da imagem. Seguidamente, removeu quaisquer objetos presentes em noites múltiplas - objetos como estrelas, galáxias e supernovas - para criar uma lista "transiente" de 22 milhões de objetos antes de iniciar um jogo massivo de "liga os pontos", procurando pares ou trios de objetos detectados a fim de ajudar a determinar onde o objeto apareceria nas noites subsequentes.

Para filtrar a lista de candidatos até OTNs reais, os pesquisadores voltaram ao conjunto de dados originais para ver se conseguiam encontrar mais imagens do objeto em questão.

Os pesquisadores desenvolveram uma maneira de "empilhar" várias imagens para criar uma visão mais nítida, o que ajudou a confirmar se um objeto detectado era um OTN real. Também verificaram que o seu método era capaz de observar OTNs conhecidos nas áreas do céu em estudo e foram capazes de detectar objetos falsos injetados na análise.

Após muitos meses de desenvolvimento de método e de análise, os cientistas encontraram 316 OTNs, incluindo 245 descobertas feitas pelo DES e 139 novos objetos que não tinham sido publicados anteriormente. Com apenas 3.000 objetos atualmente conhecidos, este catálogo DES representa 10% de todos os objetos transnetunianos conhecidos. Plutão, o OTN mais famoso, está 40 vezes mais distante do Sol do que a Terra, e os OTNs encontrados usando os dados do DES estão entre 30 e 90 vezes a distância Terra-Sol. Alguns destes objetos estão em órbitas extremamente longas que os levam muito além de Plutão.

Agora que o DES está completo, os pesquisadores estão executando novamente a sua análise de todo o conjunto de dados do DES, desta vez com um limite mais baixo para a detecção de objetos no primeiro estágio de filtragem. Isto significa que há um potencial ainda maior para, no futuro próximo, encontrar novos OTNs, possivelmente até 500, com base nestas estimativas.

O método desenvolvido também pode ser usado para procurar OTNs nos próximos levantamentos astronômicos, incluindo o do novo Observatório Vera C. Rubin. Este observatório vai examinar todo o céu do hemisfério sul e será capaz de detectar objetos ainda mais fracos e mais distantes do que o DES.

Este catálogo de OTNs também será uma ferramenta científica útil para pesquisas futuras do Sistema Solar. Dado que o DES recolhe um amplo espectro de dados sobre cada objeto detectado, os pesquisadores podem tentar descobrir a origem do objeto transnetuniano, tendo em conta que se espera que objetos que se formam mais perto do Sol tenham cores diferentes daqueles formados em regiões mais distantes e mais frias. E, ao estudar as órbitas destes objetos, os cientistas podem estar um passo mais perto de encontrar o Planeta Nove, um planeta hipotético do tamanho de Netuno que se pensa existir para além de Plutão.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: University of Pennsylvania