Hubble e Webb da NASA encontram objetos distantes do sistema solar que ‘lembram’ do passado

Pela primeira vez, os cientistas usaram o poder conjunto da NASA Hubble e James Webb Telescópios Espaciais para estudar alguns dos corpos mais distantes do nosso sistema solar, os Objetos Transnetunianos (TNOs). Alguns deles são os menores e mais fracos já vistos diretamente. Os investigadores encontraram inesperadamente menos TNOs pequenos do que esperavam e que as cores destes corpos seguiam as mesmas relações que os membros maiores da família.

Esses objetos são tipicamente corpos pequenos, fracos e gelados orbitando o Sol além da órbita de Netuno. A maioria é 100 milhões de vezes mais escura do que objetos visíveis a olho nu. Em dois artigos complementares publicados terça-feira no The Astronomical Journal, as equipes analisaram a cor, a composição e a distribuição de tamanho de 27 TNOs minúsculos e escuros recém-descobertos.

Esta classe de pequenos corpos oferece a melhor visão de uma fase inicial da construção planetária, quando um disco de poeira e seixos em órbita à volta do Sol se fundiu em “planetesimais” do tamanho de cidades – os blocos de construção sólidos que se aglomeram para formar planetas – mas ainda não se tinham fundido em mundos de tamanho real. Além de Netuno, esse segundo estágio nunca aconteceu, deixando para trás uma população congelada de planetesimais.

Na pesquisa mais profunda do TNO até à data, equipas lideradas por candidatos a doutoramento da Universidade de Victoria, no Canadá, sob a orientação do Conselho Nacional de Investigação do Canadá, e da Universidade do Norte do Arizona, em Flagstaff, examinaram uma parte do céu simultaneamente com o Hubble, observando a luz visível dos TNO, e o Webb, observando a sua luz infravermelha. A equipe de pesquisadores mediu as cores dos objetos, que são como uma impressão digital da composição da superfície, bem como seus tamanhos e determinou suas órbitas.

Nas observações coordenadas, as equipes estudaram dois tipos diferentes de TNOs. Os primeiros, TNOs dinamicamente “frios”, estão em suas órbitas originais e relativamente circulares ao redor do Sol no plano do sistema solar. O segundo tipo, TNOs dinamicamente “quentes”, formou-se entre as localizações atuais de Urano e Netuno, mas foi empurrado para fora, onde estão hoje, quando os gigantes gasosos exteriores migraram no início da história do Sistema Solar. Hoje eles residem em órbitas altamente elípticas e entram e saem do plano do nosso sistema solar.

Antes destas observações, os astrónomos pensavam que pequenos TNOs de populações quentes e frias teriam sofrido muitas colisões, mudando as suas superfícies em comparação com TNOs maiores. Mas não foi isso que as observações mostraram. Em vez disso, os corpos pequenos parecem-se com os seus homólogos maiores. Isto implica que as colisões não alteram significativamente as superfícies – talvez porque há menos colisões do que o esperado, ou porque os TNOs de alguma forma retêm as suas composições primordiais pré-colisão. As equipes ainda estão tentando desvendar esse mistério.

“Você poderia imaginar um cenário em que ser derrubado e fragmentado mudaria a composição da superfície, e então você veria uma cor de superfície diferente para pequenos TNOs em comparação com seus irmãos maiores. Portanto, é realmente fascinante ver que os menores objetos estão de alguma forma ‘lembrando’ e preservando a história de como foram feitos, “disse Anastasia Morgan, candidata a doutorado na Northern Arizona University, que liderou o estudo de cor e composição.

“Estes TNOs dinamicamente ‘quentes’ mantêm uma assinatura de onde nasceram, apesar de terem sido embaralhados orbitalmente desde então,” disse o co-autor David Trilling da Universidade do Norte do Arizona.

Tanto as populações “quentes” como as “frias” parecem manter as mesmas cores de quando foram formadas, com poucas mudanças desde o nascimento do sistema solar.

Os dados do Webb também permitiram aos pesquisadores medir o número de objetos de cada tamanho. Eles descobriram que as distribuições gerais de tamanho para ambas as populações eram surpreendentemente semelhantes.

“É muito interessante que o processo de formação de planetesimais acabe produzindo a mesma distribuição de tamanhos para populações frias e quentes, apesar de se formar em diferentes regiões do sistema solar inicial. O processo parece ser insensível às condições do disco, produzindo tamanhos de planetesimais semelhantes, quer o disco seja quente ou frio, e denso ou fofo, “disse Marielle Eduardo, doutoranda da Universidade de Victoria, que liderou o estudo. estudo sobre distribuição de tamanho.

Os investigadores também encontraram menos corpos muito pequenos do que esperavam com base em alguns modelos de formação planetária. Webb descobriu 27 novos TNOs notavelmente fracos, um deles tão fraco que equivale a estar na Terra e ver um pequeno enxame de vaga-lumes na Lua. O menor que observaram tem um diâmetro de cerca de 5 quilômetros, que é cerca de cinco vezes menor do que o que é possível detectar com os telescópios terrestres mais sensíveis.

Este projeto não teria sido possível sem o trabalho conjunto do Hubble e do Webb para detectar e caracterizar estes TNOs. Com a sensibilidade do Hubble na luz visível e a do Webb no infravermelho, os telescópios espaciais fornecem mais informações do que qualquer um deles poderia sozinho.

O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de três décadas e continua a fazer descobertas inovadoras que moldam a nossa compreensão fundamental do universo. O Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio e as operações da missão. A Lockheed Martin Space, com sede em Denver, também apoia operações missionárias em Goddard. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, que é operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, conduz operações científicas do Hubble para a NASA.

O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciências espaciais do mundo. Webb está resolvendo mistérios em nosso sistema solar, olhando além, para mundos distantes em torno de outras estrelas, e investigando as misteriosas estruturas e origens de nosso universo e nosso lugar nele. Webb é um programa internacional liderado pela NASA com os seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e CSA (Agência Espacial Canadense).

Para saber mais sobre os telescópios espaciais da NASA, visite:
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