Descoberto segundo plano orbital do Sistema Solar

O segundo plano também é inclinado em 60° em relação ao disco da Via Láctea, mas na direção oposta à da eclíptica conhecida, e é ocupado por cometas de longo período

Concepção artística da distribuição de cometas de longo período. As linhas convergentes representam os caminhos dos cometas. O plano da eclíptica é mostrado em amarelo e a eclíptica vazia é mostrada em azul. A grade de fundo representa o plano do disco galáctico. Crédito: Naoj

Um estudo dos movimentos de cometas indica que o Sistema Solar tem um segundo plano de alinhamento. A investigação analítica das órbitas de cometas de longo período mostra que os afélios dos cometas, o ponto onde estão mais distantes do Sol, tendem a cair perto do conhecido plano eclíptico onde residem os planetas ou de uma “eclíptica vazia” recém-descoberta. Isso tem implicações importantes para os modelos de como os cometas se formaram originariamente no Sistema Solar.

O trabalho, de Arika Higuchi, professora assistente da Universidade de Saúde Ocupacional e Ambiental do Japão e anteriormente membro do Projeto Naoj Rise do Observatório Astronômico Nacional do Japão (Naoj), foi publicado na revista “The Astronomical Journal”.

No Sistema Solar, os planetas e a maioria dos outros corpos se movem aproximadamente no mesmo plano orbital, conhecido como eclíptica, mas há exceções, como os cometas. Cometas, especialmente cometas de longo período que levam dezenas de milhares de anos para completar cada órbita, não estão confinados à área próxima à eclíptica; eles são vistos indo e vindo em várias direções.

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Gravidade galáctica

Modelos da formação do Sistema Solar sugerem que até mesmo cometas de longo período se formaram originariamente perto da eclíptica e mais tarde foram espalhados nas órbitas observadas hoje por meio de interações gravitacionais, mais notavelmente com os planetas gigantes gasosos. Mas mesmo com o espalhamento planetário, o afélio dos cometas, o ponto onde ele está mais distante do Sol, deve permanecer próximo à eclíptica. Outras forças externas são necessárias para explicar a distribuição observada.

O Sistema Solar não existe isoladamente. O campo gravitacional da Via Láctea, na qual reside o Sistema Solar, também exerce uma influência pequena, mas não desprezível. Arika Higuchi estudou os efeitos da gravidade galáctica em cometas de longo período por meio de uma investigação analítica das equações que governam o movimento orbital.

Ela mostrou que quando a gravidade galáctica é levada em consideração, os afélios dos cometas de longo período tendem a se agrupar em torno de dois planos. O primeiro é a bem conhecida eclíptica, mas há também um segundo, a “eclíptica vazia”. A eclíptica está inclinada em relação ao disco da Via Láctea em cerca de 60 graus. A eclíptica vazia também é inclinada em 60 graus, mas na direção oposta. Higuchi chama isso de “eclíptica vazia” com base na nomenclatura matemática e porque inicialmente ela não continha objetos, sendo povoada só mais tarde por cometas espalhados.

Dois picos de distribuição

Higuchi confirmou suas previsões por verificação cruzada com cálculos numéricos realizados em parte no Centro de Astrofísica Computacional do Naoj. A comparação dos resultados analíticos e computacionais com os dados de cometas de longo período listados no JPL Small Body Database, da Nasa, mostrou que a distribuição tem dois picos, perto da eclíptica e eclíptica vazia, conforme previsto. Essa é uma forte indicação de que os modelos de formação estão corretos e os cometas de longo período se formaram na eclíptica.

No entanto, Higuchi adverte: “Os picos agudos não estão exatamente nos planos da eclíptica ou da eclíptica vazia, mas perto deles. Uma investigação da distribuição de pequenos corpos observados deve incluir muitos fatores. O exame detalhado da distribuição de cometas de longo período irá seja nosso trabalho futuro. O projeto de levantamento do céu conhecido como Levantamento do Legado do Espaço e Tempo (LSST) fornecerá informações valiosas para esse estudo.”

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