Uma estrela intrusa pode explicar o mistério do Planeta Nove no Sistema Solar

Lá no Sistema Solar exterior, bem longe da luz e do calor do Sol, as coisas podem ficar um pouco… esquisitas.

Há aglomerados de rochas que, há muito tempo, descrevem trajetórias estranhas - laços e voltas incomuns - que alguns astrónomos associaram à influência de um planeta grande e invisível, escondido nos confins do Sistema Solar.

Até agora, porém, as buscas pelo hipotético Planeta Nove não encontraram esse mundo. Existem várias explicações possíveis para isso, e uma das mais fortes é simplesmente a de que o Planeta Nove não existe - e nunca existiu.

O enigma dos objetos transnetunianos

A pergunta, então, passa a ser outra: como justificar essas órbitas fora do padrão? Um artigo científico recente propõe uma saída: a passagem de uma estrela.

Calma: não se trata de uma estrela por aqui hoje. A ideia é que, há milhares de milhões de anos, um objeto muito massivo tenha passado perto o suficiente para, por gravidade, “chacoalhar” as órbitas dos corpos no Sistema Solar exterior e gerar as excentricidades observadas. Alguns desses objetos distantes poderiam até ter sido empurrados para regiões mais internas, acabando por se tornar luas incomuns capturadas pelos planetas gigantes.

A hipótese da estrela visitante

Essa é a interpretação apresentada por uma equipa de astrofísicos liderada por Susanne Pfalzner, do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha. O grupo recorreu a simulações computacionais para ver como estrelas com massas diferentes - e a diferentes distâncias de passagem - alterariam a dinâmica do Sistema Solar exterior.

"A melhor correspondência com o Sistema Solar exterior de hoje que encontramos nas nossas simulações é uma estrela um pouco menos massiva do que o nosso Sol - cerca de 0.8 massas solares", explica o astrofísico Amith Govind, também do Forschungszentrum Jülich.

"Essa estrela passou pelo nosso Sol a uma distância de cerca de 16.5 mil milhões de quilómetros. Isso é aproximadamente 110 vezes a distância entre a Terra e o Sol, um pouco menos de quatro vezes a distância do planeta mais externo, Neptuno."

Por que o Sistema Solar deveria ser “plano”

Em geral, a maior parte do material do Sistema Solar move-se numa configuração mais ou menos plana, como um disco. Isso é um vestígio do próprio nascimento do Sistema Solar: quando o Sol era uma estrela bebé em rotação, há cerca de 4.6 mil milhões de anos, o material da nuvem ao redor girava e alimentava o seu crescimento. Com o tempo, esse movimento foi “achatando” a matéria num disco - de modo semelhante ao que acontece com uma bola de massa de pizza que se abre quando gira.

O que o Sol não “engoliu” acabou por formar o Sistema Solar, incluindo planetas, asteroides e luas. E, como nada extremamente disruptivo aconteceu depois, esse arranjo em disco permaneceu, em grande medida, onde esses corpos continuaram a orbitar.

O Sistema Solar exterior, porém, foge ao padrão. Para lá da órbita de Neptuno existe um conjunto de rochas que dá voltas ao Sol - os objetos transnetunianos (OTNs) - com inclinações notavelmente acentuadas. Em alguns casos, a inclinação é tão extrema que o corpo quase orbita “por cima dos polos” do Sol, em vez de seguir próximo ao seu equador.

Alguns investigadores argumentam que essas órbitas são compatíveis com a influência gravitacional de um planeta com até cinco vezes a massa da Terra. Só que o espaço está longe de ser um vazio intocável: embora hoje não haja estrelas muito próximas do Sol, no passado provavelmente havia mais. Estrelas tendem a nascer em nuvens com muitas outras estrelas e, no início, vivem em ambientes bastante concorridos.

O que as simulações indicam

Pfalzner e colegas executaram mais de 3,000 simulações, ajustando o tipo de estrela e o quão perto ela passaria do Sistema Solar. Depois, analisaram os resultados e compararam com as órbitas excêntricas já conhecidas nos agrupamentos de OTNs. Segundo o grupo, uma estrela um pouco menor do que o Sol, fazendo uma passagem rasante pelo Sistema Solar exterior, seria capaz de produzir o “caos” orbital observado hoje.

Esse encontro também poderia explicar as órbitas invulgares de objetos como 2008 KV42 e 2011 KT19: ambos orbitam no sentido oposto ao dos planetas e com inclinações quase perpendiculares. Esses corpos, inclusive, já tinham sido citados em trabalhos anteriores que procuravam sinais do Planeta Nove.

De acordo com as simulações da equipa, até 7.2 percent da população original de OTNs poderia ter sido lançada para dentro, em direção ao Sol.

"Alguns desses objetos podem ter sido capturados pelos planetas gigantes como luas", diz Simon Portegies Zwart, da Universidade de Leiden, nos Países Baixos. "Isto explicaria por que os planetas externos do nosso Sistema Solar têm dois tipos diferentes de luas."

Por que o caso ainda não está fechado

O estudo está longe de encerrar a questão. Há várias razões plausíveis para ainda não termos detetado o Planeta Nove, incluindo o facto de ele poder ser extremamente ténue e estar a uma distância enorme. Além disso, é possível que ainda trabalhemos com dados insuficientes: tudo tão longe do Sol é difícil de observar, e a amostra disponível pode sofrer de viés de seleção, limitada ao que a tecnologia atual consegue ver.

Ainda assim, a ideia de uma passagem estelar não soa absurda - e tem a vantagem de oferecer uma explicação direta.

"A beleza deste modelo está na sua simplicidade", afirma Pfalzner. "Ele responde a várias questões em aberto sobre o nosso Sistema Solar com uma única causa."

A investigação foi publicada em dois artigos, um na revista Astronomia da Nature e outro em Cartas do Jornal Astrofísico.