Astrofísico mostra como uma pequena mudança em nosso sistema solar poderia desvendá-lo

À medida que nosso catálogo de sistemas planetários na Via Láctea cresce, fica cada vez mais claro o quão diferente nosso Sistema Solar poderia ter sido.

De fato, dos quase 4.000 sistemas planetários identificados até o momento, nenhum deles reflete a ordem e o arranjo dos planetas que orbitam nosso próprio Sol. Isso pode ser porque os análogos do Sistema Solar estão atualmente fora de nossa capacidade de detecção . Mas pelo que podemos detectar lá fora, os sistemas planetários parecem cobrir uma extraordinária variedade de arranjos.

Agora, o astrofísico Stephen Kane, da Universidade da Califórnia, em Riverside, mostrou que, se fizéssemos apenas uma mudança, todo o Sistema Solar ficaria descontrolado.

Não é nem uma grande mudança, envolvendo a adição de mais um planeta de um tipo visto com frequência em outros sistemas.

Esse planeta hipotético precisaria ser uma super-Terra ou mini-Netuno, um mundo que fica na faixa de massa entre a Terra e Netuno, com 17 massas terrestres.

Apesar de serem comuns em outras partes da galáxia, não temos uma super-Terra ou mini-Netuno no Sistema Solar, criando uma lacuna de massa entre os mundos terrestres rochosos e os gasosos.

O que temos no Sistema Solar é um grande abismo entre os mundos rochosos e os gasosos: uma lacuna física entre as órbitas de Marte e Júpiter , marcada por um cinturão de asteroides .

“Os cientistas planetários geralmente desejam que haja algo entre esses dois planetas”, explica Kane . “Parece um desperdício de imóveis.”

Kane queria saber o que aconteceria com o Sistema Solar se ele preenchesse as duas lacunas de uma só vez; ele criou simulações nas quais colocou um planeta com uma variedade de massas entre Marte e Júpiter bem naquele espaço e observou o caos se instalar.

E o caos havia de fato.

“Este planeta fictício dá uma cutucada em Júpiter que é apenas o suficiente para desestabilizar todo o resto”, diz Kane . “Apesar de muitos astrônomos terem desejado este planeta extra, é bom que não o tenhamos.”

Dependendo da massa e localização deste mundo simulado no espaço entre Marte e Júpiter, o caos pode resultar na ejeção dos planetas atuais para fora do Sistema Solar. A órbita média de Marte fica a 1,5 unidades astronômicas do Sol; Júpiter está em 5,2 unidades astronômicas. Um planeta colocado a 3 unidades astronômicas pode existir pacificamente, mas praticamente em qualquer outro lugar resulta em uma absoluta omnishambles planetária.

Um planeta de 3,1 a 4 unidades astronômicas, a órbita de Mercúrio é interrompida. Em 2,0 a 2,7 unidades astronômicas, Marte fica vacilante. Júpiter e Saturno experimentam apenas pequenas perturbações, mas o momento angular que eles transmitem aos mundos externos do Sistema Solar, Urano e Netuno, faz com que os gigantes do gelo também se desestabilizem.

Na pior das hipóteses, Vênus , Mercúrio, Terra, Marte, Urano e Netuno são ejetados do Sistema Solar. Mudanças menores fazem com que a órbita da Terra se desvie descontroladamente de seu curso atual, tornando nosso planeta menos habitável, se não completamente inóspito.

As evidências já sugerem que Júpiter desempenha um papel na habitabilidade da Terra, protegendo-nos do bombardeio de asteroides. O trabalho de Kane sugere que ele desempenha outro papel na estabilização do Sistema Solar: os astrônomos acreditam que a influência gravitacional de Júpiter impede a formação de um planeta no espaço habitado pelo cinturão de asteroides.

Não há material suficiente atualmente no cinturão de asteroides para a formação de um planeta; a massa total do cinturão é estimada em apenas 0,04 por cento da massa da Terra. No início da história do Sistema Solar, no entanto, acredita-se que o cinturão de asteróides tenha sido significativamente mais pesado.

Os astrônomos pensaram por um tempo agora que os sistemas planetários com um análogo de Júpiter são os mais prováveis ​​de ter estabilidade para a vida. As simulações de Kane acrescentam mais peso ao argumento.

Eles também sugerem que a arquitetura do Sistema Solar pode ser um equilíbrio bastante delicado e difícil de manter.

“Nosso Sistema Solar está mais bem ajustado do que eu imaginava antes”, diz Kane . “Tudo funciona como intrincadas engrenagens de relógio. Jogue mais engrenagens na mistura e tudo quebra.”

Lá, mas pela graça das peculiaridades da formação do sistema planetário, vamos.

A pesquisa foi publicada no The Planetary Science Journal .