As órbitas do nosso Sistema Solar podem ter sido reorganizadas por um planeta invasor

As órbitas dos planetas ao redor do Sol têm sido fonte de muitos debates científicos. Suas propriedades orbitais atuais são bem compreendidas, mas as órbitas planetárias evoluíram e mudaram desde a formação do Sistema Solar.

As migrações planetárias têm sido a ideia mais proeminente das últimas décadas, sugerindo que as interações planetárias fizeram com que os jovens planetas migrassem para dentro ou para fora de suas posições originais.

Agora, uma nova teoria sugere que um objeto de 2 a 50 massas de Júpiter passando pelo Sistema Solar poderia ser a causa.

A evolução das órbitas dos planetas é um processo complexo. Inicialmente, os planetas se formaram a partir de um disco rotativo de gás e poeira ao redor do jovem Sol quente. O fenômeno da conservação do momento angular fez com que o material formasse um plano, levando a órbitas circulares e no mesmo plano.

À medida que os planetas cresciam, as interações dentro do disco protoplanetário levaram a migrações orbitais, com planetas se movendo para dentro ou para fora. Houve também interações gravitacionais que levaram a mudanças significativas na excentricidade e inclinação, às vezes causando a ejeção de protoplanetas para fora do Sistema Solar. As forças de maré do Sol também podem ter alterado as órbitas.

Embora se pense que as ejeções de protoplanetas tenham sido bastante comuns durante a formação do Sistema Solar, ocasionalmente objetos celestes nos visitaram. Esses objetos parecem ter sido raros e fornecem uma visão valiosa de sistemas planetários distantes.

Oumuamua, foi descoberto em 2017 e foi o primeiro visitante interestelar confirmado. Exibia uma forma alongada e uma aceleração incomum, provavelmente causada por desgasificação ou outras forças não gravitacionais.

Uma representação artística do cometa interestelar Oumuamua. O cometa, que provavelmente tem formato de panqueca, é o primeiro objeto conhecido, além de grãos de poeira, a visitar nosso Sistema Solar de outra estrela. (NASA, ESA e Joseph Olmsted e Frank Summers do STScI)

Um artigo publicado recentemente sugeriu que tal visitante interestelar poderia ter impulsionado mudanças nas órbitas de nossos primos planetários.

O artigo foi escrito por uma equipe de cientistas liderada por Garett Brown, da Universidade de Toronto. Eles exploram a natureza da excentricidade dos gigantes gasosos, sugerindo que é improvável que as teorias atuais possam explicar as observações.

Em vez disso, eles demonstram que um objeto com entre 2 e 50 vezes a massa de Júpiter passando pelo Sistema Solar foi uma causa mais provável. Seu artigo explica que um objeto passando com uma distância de periélio (distância mais próxima do Sol) de menos de 20 unidades astronômicas e uma velocidade de excesso hiperbólica menor que 6 km/s-1 poderia explicar as observações.

Seus cálculos sugerem que há 1 em 100 chances de um visitante interestelar produzir as órbitas que vemos hoje, chances que são muito melhores do que outras teorias. Usando simulações e valores aproximados para as propriedades do visitante, a equipe conclui que a teoria é a mais plausível até o momento.