As esquisitices conhecidas como Centauros podem ter suas caudas brotando após saltarem para novas órbitas

 Uma nova análise poderá ajudar a responder a uma questão de longa data sobre a razão pela qual apenas alguns destes corpos rochosos apresentam atividade semelhante à dos cometas. 

Objetos que se parecem com asteróides ainda podem se tornar ativos por vários motivos. Esses objetos são conhecidos como Centauros e podem ter pontos de atividade e gerar caudas. Crédito: Pamela L Gay/PSI. 

Em 1977, o astrônomo Charles Kowal descobriu um estranho objeto rochoso semelhante a um asteróide no sistema solar exterior. Viajava lentamente, como se orbitasse o Sol além de Netuno. Isto levantou algumas sobrancelhas, já que nenhum asteroide havia sido descoberto além de Júpiter. Talvez tenha sido um cometa que perdeu o seu gelo e foi encurralado numa órbita mais circular pela gravidade de Saturno. Mas também nenhum desses objetos tinha sido descoberto tão longe, e este era muito maior do que qualquer cometa conhecido.

Kowal eventualmente chamou sua descoberta de Quíron, em homenagem ao sábio centauro da mitologia grega, e sugeriu que os nomes de outros centauros fossem usados ​​para futuros objetos semelhantes.

O que torna os centauros - meio humanos, meio cavalos - homônimos adequados é que esses objetos parecem ultrapassar a linha entre asteróides e cometas. Dos mais de 300 Centauros conhecidos hoje, 39 apresentaram explosões semelhantes às de cometas, gerando um coma nebuloso e às vezes uma cauda (incluindo Quíron no final dos anos 1980 e início dos anos 1990).

Os cientistas sabem agora que estes objetos escorriam para dentro do frígido Cinturão de Kuiper, a fonte de muitos dos cometas do sistema solar. Mas o que faz com que apenas alguns centauros apresentem comportamento semelhante ao de um cometa ainda é desconhecido. 

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada por Eva Lilly, cientista sênior do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, mostrou que todos os Centauros observados com comas e caudas têm algo em comum: cada um deles experimentou mudanças recentes em suas órbitas que Lilly e sua colegas chamam de “saltos”.

Os pesquisadores descobriram isso enquanto simulavam as órbitas de todos os Centauros conhecidos nos últimos 5.000 anos. No modelo, os saltos aconteceram quando os objetos tiveram um encontro próximo com Saturno ou Júpiter, o que os puxou para órbitas mais circulares, mais próximas do Sol. O trabalho foi publicado no início deste ano no The Astrophysical Journal Letters .

Um salto na compreensão

A novidade do novo estudo é que os pesquisadores calcularam as órbitas com mais detalhes, com intervalos de tempo mais curtos entre cada etapa do que nas simulações anteriores. Isto permitiu-lhes identificar os saltos orbitais, que em muitos casos não teriam sido perceptíveis.

“Achei que algo estava acontecendo com a dinâmica”, diz Lilly, “mas não esperava a rapidez com que aconteceria”.

Os resultados mostram que os saltos mais recentes ocorreram há menos de 250 anos e demoraram entre vários meses e vários anos para se materializarem. Na maioria dos casos, os objetos acabaram orbitando mais perto do Sol, dezenas de milhões de quilômetros – um salto para dentro de cerca de metade da distância entre a Terra e o Sol.

“De repente, foram colocados nos ambientes mais quentes que alguma vez experimentaram nas suas vidas”, diz Lilly.

Para testar se o calor extra do Sol poderia penetrar nos Centauros e atingir o gelo abaixo das suas superfícies, a equipa utilizou um modelo térmico.

Um Centauro, chamado P/2019 LD 2 (ATLAS), aqueceu 36 graus Fahrenheit (20 graus Celsius) até uma profundidade de cerca de 33 pés (10 metros) durante um salto de cerca de uma distância Terra-Sol no início de 2017. Os resultados mostram que isso seria suficiente para fazer com que o gelo da água enterrada se transformasse em vapor.

Quíron flutua na vastidão do espaço nesta ilustração, rodeado por uma atmosfera tênue que é alimentada pelos jatos de gás e poeira que emergem do interior do objeto. Crédito: Dan Durda.

O aquecimento do LD 2 também poderia ter aquecido água gelada amorfa, um tipo de água gelada diferente de qualquer coisa encontrada na Terra que se forma no congelador do espaço. Se este último gelo for exposto a temperaturas suficientemente altas, cristalizar-se-á e libertará repentinamente gases que poderão libertar-se dos detritos, formando rapidamente uma atmosfera semelhante à de um cometa.

Curiosamente, o LD 2 teve uma explosão cometária em 2017 que foi detectada por telescópios. Mas os astrónomos não sabem se a actividade já tinha começado antes do salto.

‘Um possível gatilho para atividade’

A incerteza em torno do LD 2 destaca um problema contínuo que os investigadores têm enfrentado para descobrir o que desencadeia a atividade dos Centauros: apesar de partilharem uma origem comum, cada Centauro tem propriedades, mudanças orbitais e atividade únicas.

“Pode ser difícil ignorar as árvores e ver a floresta”, diz Teddy Kareta, astrónomo planetário do Observatório Lowell em Flagstaff, Arizona, que não esteve envolvido no estudo.

Kareta diz que o que é realmente interessante no novo estudo é que, ao tratar todos os Centauros da mesma forma nos seus modelos dinâmicos, a equipa consegue concentrar-se na população como um todo e identificar um possível gatilho para a atividade.

A equipe também identificou três Centauros (SW223, 31824 Elatus e 32532 Thereus) como alvos para futuras pesquisas para verificar a atividade cometária. Esses objetos atingirão suas maiores aproximações do Sol em cerca de 15 anos e as simulações dos pesquisadores mostraram que eles tiveram saltos recentes.

“Sabemos muito sobre como os objetos começam e terminam”, diz Kareta, “mas estamos apenas começando a arranhar a superfície para compreender o meio onde a atividade cometária começa”.

Fonte: Astronomy.com