Sabemos da existência de três objectos interestelares (ISO) que já visitaram o Sistema Solar interior. O primeiro foi o Oumuamua, que passou por aqui em 2017 e seguiu caminho.
A seguir surgiu o 2I/Borisov, um cometa interestelar, observado em 2019. E, neste momento, o cometa interestelar 3I/Atlas está a aproveitar uma passagem pelo Sistema Solar interior aquecido pelo Sol.
Ao longo dos 4,6 mil milhões de anos de história do Sistema Solar, um número enorme de ISOs deverá ter atravessado esta região. É plausível que alguns tenham mesmo colidido com a Terra.
Vestígios antigos e um Sistema Solar mais calmo
É possível que certos ISOs tenham estado por detrás de alguns dos antigos crateras de impacto cujos vestígios ainda hoje são visíveis, como a estrutura de impacto de Vredefort.
O Sistema Solar actual é muito mais sereno do que já foi. No início, foi esculpido por choques caóticos e sucessivas colisões. Hoje existem menos rochas e menos impactos, porque grande parte desse material se agregou e acabou por formar os planetas telúricos.
Com os ISOs, porém, não há motivo para supor uma diminuição. Não existe razão para acreditar que entrem hoje no Sistema Solar menos objectos interestelares do que entravam no passado.
Isto significa que representam um risco de impacto para a Terra. Mas será possível quantificar esse risco?
Um estudo sobre a distribuição de ISOs que podem atingir a Terra
Uma investigação recente, intitulada “A Distribuição de Objectos Interestelares que Impactam a Terra”, procura clarificar essa ameaça. O autor principal é Darryl Seligman, professor auxiliar no Departamento de Física e Astronomia da Michigan State University. O artigo está disponível online em arxiv.org.
“Neste artigo calculamos os elementos orbitais esperados, os radiantes e as velocidades de objectos interestelares que impactam a Terra”, escrevem os autores.
O trabalho não estima quantos ISOs existem, porque não há limites observacionais que permitam fixar esse número. O foco está exclusivamente na distribuição esperada desses objectos.
De onde vêm os ISOs: cinemática de estrelas do tipo M
Quanto à origem dos ISOs, os autores concentram-se no que designam por cinemática de estrelas do tipo M. As estrelas M, também conhecidas como anãs vermelhas, são o tipo estelar mais comum na Via Láctea. Dado o seu enorme peso numérico, faz sentido que a maior parte dos ISOs seja expulsa de sistemas planetários em torno de anãs M.
Ainda assim, os investigadores reconhecem que esta opção tem algo de arbitrário.
“Esta escolha é, reconhecidamente, algo arbitrária porque a cinemática dos objectos interestelares não está condicionada por observações”, explicam.
Para explorar o problema, a equipa recorreu a simulações.
“Geramos uma população sintética de ~1010 objectos interestelares com cinemática de estrelas do tipo M, de modo a obter ~104 impactores da Terra”, escrevem os investigadores.
Direcções preferenciais: ápice solar e plano galáctico
As simulações indicam que os ISOs têm o dobro da probabilidade de chegar a partir de duas direcções: o ápice solar e o plano galáctico.
O ápice solar é a direcção do movimento do Sol relativamente à sua vizinhança estelar - em termos simples, é o trajecto do Sol pela Via Láctea. Há maior probabilidade de os ISOs virem dessa direcção porque o Sistema Solar está a deslocar-se para lá; é semelhante a conduzir um carro e “apanhar” mais gotas de chuva na dianteira.
O plano galáctico é a região achatada, em forma de disco, que a Via Láctea ocupa. Como é aí que se concentra a maioria das estrelas, é natural que muitos ISOs se aproximem a partir dessa zona. Os que chegam “de frente” apresentam uma secção eficaz de colisão mais elevada.
As simulações mostram também que os ISOs provenientes do ápice solar e do plano galáctico teriam, em geral, velocidades mais altas. Contudo, de forma contra-intuitiva, os que efectivamente conseguem atingir a Terra tendem a apresentar velocidades mais baixas.
Isto acontece porque o subconjunto de ISOs capaz de impactar a Terra tem propensão para ser composto por corpos hiperbólicos de baixa excentricidade. Nesses casos, a gravidade do Sol influencia-os mais e pode, de forma preferencial, “capturar” os mais lentos, desviando-os para trajectórias que cruzam a órbita da Terra.
Sazonalidade e zonas da Terra com maior risco de impacto por ISO
As estações do ano também alteram o cenário. Os ISOs com maior velocidade de impacto têm maior probabilidade de chegar na primavera, quando a Terra se desloca na direcção do ápice solar. Já no inverno existe uma maior frequência de potenciais impactores, porque nessa fase a Terra está posicionada na direcção do antiápice solar, isto é, o ponto para o qual o Sol se afasta.
Quanto às regiões do planeta mais expostas a um impactor interestelar, as baixas latitudes, próximas do equador, enfrentam o risco mais elevado. O estudo aponta ainda para um risco ligeiramente maior no Hemisfério Norte, onde vive quase 90 por cento da população humana.
Limitações e relevância para o Vera Rubin Observatory (VRO) e o LSST
Como referido, este estudo aplica-se apenas a ISOs expelidos de sistemas com anãs M.
“Estas distribuições só são aplicáveis a objectos interestelares que tenham cinemática de estrelas do tipo M. Diferentes cinemáticas assumidas deverão alterar as distribuições apresentadas neste artigo”, explicam os autores. Ainda assim, acrescentam que os pontos centrais do trabalho provavelmente se estendem a outros cenários cinemáticos.
“As características salientes resumidas nesta secção presumivelmente também se aplicam a cinemáticas diferentes, talvez com um efeito global mais atenuado ou mais pronunciado”, escrevem os investigadores.
Importa sublinhar que este trabalho não prevê o número total de ISOs - não há forma de o medir com rigor.
“Neste artigo, intencionalmente, não fazemos quaisquer previsões definitivas sobre as taxas de impactores interestelares”, escrevem na conclusão.
Apesar disso, os resultados são úteis para futuras observações com o Vera Rubin Observatory (VRO) e o seu Legacy Survey of Space and Time (LSST), ao fornecerem aos astrónomos uma indicação sobre a distribuição de ISOs que o VRO deverá detectar.
Estamos apenas a começar a olhar seriamente para a realidade dos ISOs.
Este artigo ajuda a perceber de que direcções os ISOs capazes de atingir a Terra têm maior probabilidade de chegar, em que alturas é mais provável ocorrer um impacto e em que regiões do planeta esse impacto tende a ser mais provável. Quando o VRO e o LSST entrarem plenamente em funcionamento, os astrónomos passarão a recolher dados que poderão confirmar ou pôr em causa estas conclusões.
Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.
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