Onde está o Planeta Nove? Seus esconderijos estão acabando

A busca por um misterioso corpo planetário além de Netuno reduziu sua possível localização – se é que ele existe

Ilustração: Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images 

O Planeta Nove existe?

Esse mistério intriga os cientistas há décadas, mas a resposta – e o mundo suspeito – permanece indefinida. Astrônomos que lideram a busca pelo potencial planeta orbitando nosso Sol muito além de Netuno revelaram recentemente que reduziram onde ele poderia estar no céu, eliminando 78% de seus possíveis esconderijos. Embora isso aumente as chances de que o planeta exista, ainda há muito céu para pesquisar, incluindo pontos que são muito mais difíceis de peneirar.

Observando outras estrelas, sabemos que a possibilidade de um mundo ainda não descoberto não é muito rebuscada (figurativamente falando). Em 2000, astrônomos publicaram um artigo mostrando que um exoplaneta poderia existir ao redor da estrela HD 163296 a uma distância de quase 50 bilhões de quilômetros, mais de 10 vezes a distância de Netuno do Sol (não tão humilde: eu era um dos autores desse artigo), muito mais longe do que os modelos da época sugeriam.

De fato, vários planetas foram encontrados mais tarde orbitando essa estrela a grandes distâncias. Então, a priori, é possível que um planeta possa existir nas profundezas frias e escuras do nosso próprio sistema solar. Pode até ser bem grande, do tamanho de um gigante de gelo como Netuno.

As primeiras observações confiáveis que sustentam a existência de tal planeta em nossa própria vizinhança vieram no final de 2003, quando o objeto transnetuniano (ou TNO) Sedna foi descoberto. Com cerca de 1.000 quilômetros de diâmetro, é classificado como um planeta anão, e sua órbita é muito incomum: ele nunca se aproxima mais do que aproximadamente 11 bilhões de quilômetros do Sol, bem fora da órbita de Netuno, e atinge impressionantes 140 bilhões de quilômetros em seu ponto mais distante; para perspectiva, isso é mais de 75 e 900 vezes a distância Terra-Sol, respectivamente.

Modelos teóricos mostram que é difícil formar um corpo com essas características. O mais provável é que ele tenha se formado mais perto do Sol, e uma massa planetária invisível mais distante – o Planeta Nove – o puxou para sua órbita atual. A descoberta de um segundo objeto estranho semelhante, o 2012 VP113, levou os astrônomos Chad Trujillo e Scott Sheppard a propor a possível existência de tal corpo planetário no sistema solar externo.

Um tanto irônicos, eles deram a esse hipotético planeta o apelido de Planeta Nove (ou P9), um pouco divertido para os astrônomos ainda insatisfeitos que À medida que mais TNOs foram encontrados, especialmente aqueles muito distantes, um padrão incomum e inesperado emergiu.

Eles seguem órbitas elípticas que deveriam ser orientadas em qualquer direção, mas em vez disso pareciam ter um alinhamento peculiar: todos os seus longos eixos (o que os astrônomos chamam de seus eixos principais) estavam aproximadamente alinhados. Não exatamente paralelo, mas perto o suficiente para levantar suspeitas de que algo não aleatório estava acontecendo. Em 2016, os astrônomos do Caltech Konstantin Batygin e Mike Brown (divulgação completa: Brown é um amigo pessoal) . E já que o abordei, acrescento que não acho que "planeta" seja algo que precisamos definir; na verdade, publicou um artigo. 

É um conceito, não uma definição, como "vermelho" ou "continente". As arestas em torno de tais palavras são confusas, e não devemos permitir que nosso pensamento sobre elas seja excessivamente limitado por definições arbitrárias.

De qualquer forma, com o tempo, Um tanto irônicos, eles deram a esse planeta hipotético o apelido de Planeta Nove (ou P9), um pouco divertido cutucando astrônomos ainda insatisfeitos que , notavelmente uma ligeira inclinação do eixo de rotação do Sol, nenhuma das quais foi conclusiva, mas todas curiosas o suficiente para manter os astrônomos procurando um culpado.

Muitos telescópios fazem levantamentos do céu, campanhas de imagens de grande angular que mapeiam grandes áreas do céu para procurar o que os astrônomos chamam de "Enfim, com o tempo, ": objetos que mudam de brilho ou posição ao longo do tempo. Estes incluem estrelas explodindo, buracos negros devorando matéria, asteroides e, potencialmente, o Planeta Nove.

Ainda assim, todas as evidências indiretas no mundo (ou mundos) não se somam a uma única observação direta do planeta. Então, o jogo estava em andamento.

Usando os alinhamentos TNO e trabalhando para trás, eles calcularam uma órbita mais provável para P9, calculando sua forma aproximada e espaço de orientação. Infelizmente, a posição real do possível planeta em sua órbita é irrestrita. Isso significa que ele pode estar em qualquer lugar ao longo de seu caminho ao redor do Sol, o que deixa uma grande fração do céu ainda potencialmente escondendo o Planeta Nove.

Astrônomos vasculharam uma variedade de pesquisas do céu anteriores em busca dessa descoberta histórica. Primeiro, as observações do Brown e Batygin levaram a acusação a vasculhar os dados de busca. Junto com seu colega Matthew Holman, eles publicaram seus últimos resultados na edição de abril de 2024 do (DES) deram negativo depois de pesquisar cerca de 10% do espaço onde o Planeta Nove poderia se esconder.

Em seguida, 56% desse possível espaço foi descartado olhando para três anos de dados da Zwicky Transient Facility (ZTF) também. Finalmente, eles se voltaram para a pesquisa Pan-STARRS1, que passou de 2009 a 2015 cobrindo os três quartos de todo o céu visível de um telescópio no topo de Haleakalā em Maui. Os astrônomos vasculharam os dados para procurar um objeto em movimento que correspondesse ao comportamento previsto do Planeta Nove. Não é uma tarefa simples; Eles inicialmente encontraram 1,3 bilhão de objetos, mas usando várias técnicas foram capazes de reduzir isso para apenas 244 milhões. Isso ainda levou meses de tempo de computador para processar.

Usando os alinhamentos TNO e trabalhando para trás, eles calcularam uma órbita mais provável para P9, calculando sua forma aproximada e espaço de orientação. Infelizmente, a posição real do possível planeta em sua órbita é irrestrita. Isso significa que ele pode estar em qualquer lugar ao longo de seu caminho ao redor do Sol, o que deixa uma grande fração do céu ainda potencialmente escondendo o Planeta Nove.

Eu pessoalmente acho que existe? Como cientista, não posso dizer de uma forma ou de outra. Mas, como ser humano, admito prontamente que quero que seja lá fora. Mais um planeta no sistema solar! Aprenderíamos muito sobre essa região distante, e isso avançaria nossa compreensão de como o sistema solar se formou e evoluiu ao longo das eras.

Para complicar, mesmo que os astrônomos não encontrem o P9, isso não significa que ele nunca existiu; Os estranhos alinhamentos no sistema solar externo podem ter sido esculpidos no passado distante, mas então a gravidade de uma estrela próxima que passa pode ter sumariamente ejetado o planeta do nosso sistema solar.

Infelizmente nenhum planeta se revelou nos dados. Tomados em conjunto com os levantamentos DES e ZTF (e contabilizando sobreposições na cobertura), os astrônomos já eliminaram 78% dos esconderijos do P9.

Isso aumenta as chances de que o suposto planeta exista. Mas, enquanto estiver em baixo, não está fora. Os 22% do céu onde ele ainda poderia se esconder incluem um grande pedaço que olha para o plano da Via Láctea, onde as estrelas estão muito mais aglomeradas, tornando a busca mais difícil. Se está lá, está bem escondido. O Observatório Vera Rubin, que deverá estar totalmente online em 2025, será capaz de pesquisar eficientemente estes pontos no céu, pelo que poderemos em breve saber o que acontece com o P9.

Eu pessoalmente acho que existe? Como cientista, não posso dizer de uma forma ou de outra. Mas, como ser humano, admito prontamente que quero que seja lá fora. Mais um planeta no sistema solar! Aprenderíamos muito sobre essa região distante, e isso avançaria nossa compreensão de como o sistema solar se formou e evoluiu ao longo das eras.

Para complicar, mesmo que os astrônomos não encontrem o P9, isso não significa que ele nunca existiu; Os estranhos alinhamentos no sistema solar externo podem ter sido esculpidos no passado distante, mas então a gravidade de uma estrela próxima que passa pode ter sumariamente ejetado o planeta do nosso sistema solar.

Ou pode estar lá fora, frio e escuro, apenas esperando que detectemos seu brilho fraco da luz refletida do sol terrivelmente distante. Mesmo se você contar Plutão, já se passou quase um século desde que um novo planeta do sistema solar foi descoberto, mais perto de dois séculos se você não contá-lo. Em breve devemos saber de uma forma ou de outra. 

Este é um artigo de opinião e análise, e as opiniões expressas pelo autor não são necessariamente as de Revista Científica Americana.

Fonte: Scientificamerican.com