Objetos transnetunianos

Mestre em Astronomia (Observatório Nacional, 2016)
Graduado em Física (UFRPE, 2014)

Plutão foi descoberto em 18 de fevereiro de 1930, pelo astrônomo americano William Tombaugh no Lowell Observatory, e somente 60 anos depois foi descoberto o segundo objeto a orbitar o Sol além da órbita de Netuno. Porém, antes disso, outros objetos foram descobertos orbitando o Sol entre as órbitas de Júpiter e Urano e entre as órbitas de Saturno e Netuno, sendo eles Quiron e Folo, respectivamente. Esses objetos, conhecidos por terem órbitas instáveis entre as órbitas dos planetas gigantes, foram chamados de Centauros. Vale ressaltar que nesta época, Plutão ainda era considerado um Planeta. A órbita de Plutão já se diferenciava dos demais planetas conhecidos por ter uma inclinação de cerca de 17 graus e uma excentricidade de 0,25. Essa órbita diferenciada faz com que Plutão cruze a órbita de Netuno no seu periélio, ficando por algum tempo antes desse planeta em distância ao Sol.

Em 1978, observações astronômicas realizadas do Observatório Naval dos Estados Unidos permitiram a descoberta do maior satélite de Plutão, chamado de Caronte. Em 2006, usando o telescópio espacial Hubble, foram descobertos outros dois satélites de plutão, sendo Hidra e Nix. Assim, as descobertas de mais objetos além da órbita de Netuno levaram a União Astronômica Internacional a alterarem a definição de planeta, fazendo Plutão ser considerado um “planeta anão”. Essa região onde estão localizados os objetos transnetunianos é também conhecida como Cinturão de Kuiper, em homenagem ao astrônomo holandês que havia proposto que cometas de curto período eram oriundos de uma região plana, coincidente com o plano das órbitas dos planetas, com início logo após a órbita de Netuno e se estendendo até aproximadamente 100 UA (unidades astronômicas. Uma unidade astronômica é igual à distância média da Terra ao Sol, cerca de 150 milhões de km).

Hoje, são conhecidos cerca de 2.700 objetos transnetunianos (TNO, sigla do inglês Transneptunian object), incluindo os Centauros. Os astrônomos acreditam que esse número irá aumentar bastante a partir de 2022, quando o Large Synoptic Survey Telescope (LSST) estiver em funcionamento. Esse grande telescópio terá 8,4 metros de diâmetro e será capaz de mapear todo o céu visível, e terá capacidade para enxergar objetos muito fracos.

A descoberta desses objetos passou diversos desafios, visto que são objetos que estão muito distantes, e também são menores do que os planetas rochosos. Algumas das características que tardaram (e ainda dificultam) a descoberta desses objetos são descritas como segue:

  1. Orbitam o Sol a partir de distâncias de 30 UA.
  2. Devido às longas distâncias a respeito do Sol, estes objetos possuem períodos orbitais maiores do que 200 anos.
  3. Possuem diâmetros menores do que 2400 km, o que corresponde a diâmetros angulares aparentes no céu muito pequenos. Isso faz com que sejam observáveis apenas através de telescópios de grandes aberturas.
  4. Devido às suas distâncias solares e ao seus tamanhos, esses objetos possuem baixo brilho aparente, sendo bastante difíceis de serem observados.

Alguns dos maiores objetos transnetunianos conhecidos até o momento. Ilustração: Lexicon, com fotos da NASA. Via Wikimedia Commons / CC-BY-SA 3.0

Estudos dinâmicos desses objetos permitiram a identificação de 4 grupos baseados em suas órbitas, são eles:

  1. Cinturão clássico: Objetos que possuem órbitas com semi-eixos maiores entre 40 e 50 UA. Objetos desse grupo também são chamados de cubewanos. A maioria dos cubewanos tem órbitas quase circulares e pouco inclinadas, sendo chamada de população fria. Os objetos que possuem órbitas mais excêntricas e inclinadas fazem parte da população quente.
  2. Objetos ressonantes: Os objetos deste grupo são chamados de Plutinos, e se encontram em ressonância de movimento médio com Netuno. Isso faz com que a cada duas voltas em torno do Sol que um plutino faz, o planeta Netuno faz três. Também são objetos que têm altas excentricidades e inclinações, parecidos com Plutão.
  3. Objetos do disco espalhado: Estes possuem semi-eixos maiores a 50 UA, e distâncias ao periélio entre 30 e 35 UA.
  4. Objetos destacados: Estes possuem semi-eixos maiores a 50 UA e distância do periélio maior que 40 UA.

O transnetuniano Sedna, descoberto no Cinturão de Kuiper, tem órbita muito elíptica, indo além do limite superior considerado dessa região, ou seja, ultrapassando as 100 UA. O seu período de translação ao redor do Sol foi estimado em 10.500 anos. Mesmo tendo sido descoberto estando perto de seu periélio, dentro do cinturão de Kuiper, ele é o objeto mais distante já descoberto no Sistema Solar. Os objetos transnetunianos são importantes fósseis da formação dos Sistema Solar, e o seu estudo permite um melhor entendimento dos primeiros milhões de anos de evolução desse sistema, assim como permite entendermos a composição química presente nos primeiros instantes da formação.

Referências:

BENEDETTI-ROSSI, G. (2012). Plutão: Análise astrométrica de 15 anos de observações. Dissertação de mestrado do Observatório nacional.

QUISPE, F. (2018). Astrometria de objetos Transnetunianos e Centauros na era Gaia: posições a partir de imageamento direto e de ocultação estelar. Dissertação de mestrado do Observatório nacional.

https://en.wikipedia.org/wiki/Pluto (acessado em 09 de Dezembro de 2019)

http://www.observatorio.ufmg.br/pas55.htm (acessado em 09 de Dezembro 2019)

https://pt.wikipedia.org/wiki/Objeto_cl%C3%A1ssico_do_cintur%C3%A3o_de_Kuiper (acessado em 09 de Dezembro 2019)

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