Indícios de um segundo Cinturão de Kuiper: KBOs entre 70 e 90 UA revelados pelo Subaru

Viaje para longe o bastante do Sol e o Sistema Solar deixa de parecer um lugar vazio.

Mais além de Netuno: o Cinturão de Kuiper e os seus vestígios gelados

Depois da órbita de Netuno, existe o Cinturão de Kuiper, uma imensa região em forma de anel preenchida por rochas e corpos gelados. É ali que ficam Plutão, Arrokoth e uma multidão de outros objetos pequenos, em um ambiente frio e escuro.

Esses corpos são chamados de objetos do Cinturão de Kuiper, ou KBOs. Por estarem tão distantes, recebem pouca influência da radiação do Sol, o que reforça a ideia de que muitos deles tenham se mantido quase inalterados desde o nascimento do Sistema Solar, há cerca de 4.6 bilhões de anos.

Em outras palavras, os KBOs são vistos como alguns dos materiais mais “intocados” que ainda existem por aqui: restos antigos da nuvem de poeira e gás conhecida como nebulosa solar, a partir da qual o Sol e os planetas se formaram.

O próprio Cinturão de Kuiper, na descrição clássica, começa próximo à órbita de Netuno, a cerca de 30 unidades astronômicas do Sol (uma unidade astronômica é a distância média entre a Terra e o Sol), e se estende até mais ou menos 50 unidades astronômicas.

KBOs entre 70 e 90 UA: sinais de uma nova componente do Cinturão de Kuiper

Agora, porém, astrônomos encontraram indícios de um aumento inesperado na densidade de KBOs muito mais longe: entre 70 e 90 unidades astronômicas do Sol. O detalhe mais intrigante é que essa possível concentração externa estaria separada por um grande intervalo quase vazio em relação a uma população interna de KBOs mais próxima do Sol.

O resultado lembra, em termos práticos, a existência de dois Cinturões de Kuiper - ou, no mínimo, de dois componentes distintos - algo que não era o que se esperava encontrar.

"Se isso for confirmado, seria uma grande descoberta", diz a cientista planetária Fumi Yoshida, da Universidade de Ciências da Saúde Ocupacional e Ambiental e do Instituto de Tecnologia de Chiba, no Japão.

"A nebulosa solar primordial era muito maior do que se pensava anteriormente, e isso pode ter implicações para estudar o processo de formação de planetas no nosso Sistema Solar."

Enquanto isso, a sonda New Horizons segue avançando para regiões cada vez mais externas desde que sobrevoou Plutão em 2015; no momento em que este texto foi escrito, ela já estava perto de 60 unidades astronômicas do Sol - e aumentando.

Para apoiar a exploração contínua do Sistema Solar externo, pesquisadores na Terra vêm acompanhando o Cinturão de Kuiper com observações feitas pelo Telescópio Subaru, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, no Havaí.

Até agora, as campanhas do Subaru identificaram 263 novos KBOs. Ainda assim, uma grande equipe internacional liderada pelo astrônomo Wesley Fraser, do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, notou algo fora do padrão: 11 desses objetos estão muito, muito além do limite em que se imaginava que o Cinturão de Kuiper terminava - já na região para além de 70 unidades astronômicas.

Com base na quantidade de objetos detectados nessa faixa, os pesquisadores conseguiram estimar a densidade desse anel externo. Ela seria menor do que a densidade da população interna, mas ainda assim alta o bastante para sugerir a presença de uma estrutura adicional.

O vão entre 55 e 70 UA e a comparação com outros sistemas planetários

Entre 55 e 70 unidades astronômicas, por outro lado, quase nada foi encontrado. À primeira vista, um “vazio” assim pode soar estranho; porém, lacunas desse tipo já foram observadas em outros sistemas planetários em formação. Se for real, esse padrão também ajuda a deixar o Sistema Solar mais alinhado com o que se tem visto em outros lugares da galáxia.

"Por muito tempo, o Cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar pareceu ser muito pequeno em comparação com muitos outros sistemas planetários, mas nossos resultados sugerem que essa ideia pode ter surgido por causa de um viés observacional", explica Fraser.

"Então talvez, se esse resultado for confirmado, o nosso Cinturão de Kuiper não seja tão pequeno e incomum assim em comparação com aqueles ao redor de outras estrelas."

Diversas observações da Via Láctea indicam que o Sistema Solar pode ser incomum de várias maneiras. Como ele é o único sistema planetário conhecido que abriga vida, essas “estranhezas” podem estar relacionadas à sua habitabilidade.

Ao mesmo tempo, a tecnologia disponível para observar o espaço tem limitações que podem criar vieses importantes, fazendo parecer que existem peculiaridades que, na prática, não existem. Se as novas medições do Cinturão de Kuiper forem confirmadas, uma dessas supostas peculiaridades cairia por terra: a ideia de que a nebulosa solar teria sido excepcionalmente pequena.

Para esclarecer melhor a descoberta, as observações continuam, com o objetivo de acompanhar e determinar as órbitas dos 11 objetos distantes.

"Esta é uma descoberta revolucionária, revelando algo inesperado, novo e empolgante nas regiões distantes do Sistema Solar", diz Alan Stern, investigador principal da New Horizons, do Instituto de Pesquisa do Sudoeste.

"Essa descoberta provavelmente não teria sido possível sem as capacidades de nível mundial do observatório Subaru."

A pesquisa foi aceita no Journal de Ciência Planetária e está disponível no arXiv.