"As evidências apontam para Planeta Nine existente, mas não podemos explicar ao certo como ele foi produzido", diz CfA astrônomo Gongjie Li, principal autor de um artigo aceito para publicação no Astrophysical Journal Letters.
No início deste ano cientistas apresentaram evidências para o Planeta Nine, um planeta Netuno em massa em uma órbita elíptica 10 vezes mais distante do nosso Sol que Plutão. Desde então, os teóricos têm intrigado sobre como este planeta poderia acabar em uma órbita tão distante. Uma nova pesquisa por astrônomos do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) examina uma série de cenários e descobre que a maioria deles têm baixa probabilidade. Portanto, a presença do Planeta Nine continua a ser um pouco de mistério.
Planeta nove círculos nosso Sol a uma distância de cerca de 40.000 a 140.000 milhões milhas, ou 400 - 1.500 unidades astronômicas. (Uma unidade astronômica ou UA é a distância média da Terra ao Sol, ou 93 milhões de milhas). Isso o coloca muito além de todos os outros planetas do nosso sistema solar. A questão torna-se: se formou lá, ou se formou em outros lugares e terra em sua órbita incomum mais tarde?
Li e seu co-autor Fred Adams (Universidade de Michigan) realizou milhões de simulações de computador, a fim de considerar três possibilidades. A primeira e mais provável envolve uma estrela de passagem, que puxa Planeta Nine fora. Este tipo de interacção não só deslocar o planeta em uma órbita mais ampla, mas também fazer que a órbita mais elíptica. E desde que a Sun formada em um aglomerado de estrelas com vários milhares de vizinhos, tais encontros estelares foram mais comuns no início da história do nosso sistema solar.
No entanto, uma estrela interloping é mais provável para puxar Planeta Nine afastado completamente e ejetar-lo do sistema solar. Li e Adams encontrar apenas uma probabilidade de 10 por cento, na melhor das hipóteses, do Planeta Nine pouso em sua órbita atual. Além disso, o planeta teria de começar em uma improvável distância grande para começar.
CfA astrônomo Scott Kenyon acredita que ele pode ter a solução para essa dificuldade. Em dois artigos submetidos ao Astrophysical Journal, Kenyon e seu co-autor Benjamin Bromley (University of Utah) usar simulações de computador para a construção de cenários plausíveis para a formação do planeta Nove em uma ampla órbita.
"A solução mais simples é para o sistema solar para fazer um gigante gás extra", diz Kenyon.
Eles propõem que o Planeta Nine formado muito mais próximo do Sol e, em seguida, interagiu com os outros gigantes gasosos, principalmente Júpiter e Saturno. Uma série de chutes gravitacionais, em seguida, poderia ter impulsionado o planeta em uma órbita maior e mais elíptica ao longo do tempo.
"Pense nisso como empurrar uma criança em um balanço. Se você lhes der um empurrão no momento certo, mais e mais, eles vão cada vez mais alto", explica Kenyon. "Então, o desafio não fica empurrando o planeta tanto que você ejetá-lo do sistema solar."
Que poderiam ser evitados por meio de interações com o disco gasoso do sistema solar, ele sugere.
Kenyon e Bromley examinar também a possibilidade de que planeta Nine realmente formada a uma grande distância, para começar. Eles acham que a combinação certa de massa do disco inicial e vida útil do disco poderia potencialmente criar Planeta Nine no tempo para que possa ser empurrado pela estrela morte de Li.
"A coisa agradável sobre esses cenários é que eles são observacionalmente testável", aponta Kenyon. "Um gigante de gás espalhadas vai olhar como uma Neptune frio, enquanto um planeta que se formou no local vai se assemelhar a um Pluto gigante sem gás."
O trabalho de Li também ajuda a restringir o tempo para a formação ou a migração do Planeta Nine. O Sol nasceu em um cluster, onde encontros com outras estrelas foram mais frequentes. órbita ampla do planeta Nine iria deixá-lo vulnerável a ejecção durante tais encontros. Portanto, Planeta Nine é provável que seja um retardatário que chegou em sua órbita atual depois do Sol deixou seu cluster de nascimento.
Finalmente, Li e Adams olhou para duas possibilidades selvagens: que o Planeta Nine é um exoplaneta que foi capturado a partir de um sistema estelar de passagem, ou um planeta de livre flutuação, que foi capturado quando ele flutuou por perto o nosso sistema solar. No entanto, concluem que as chances de qualquer um dos cenários são menos do que 2 por cento.
O Galaxy diário via Harvard-Smithsonian CfA
Crédito da imagem: California Institute of Technology via The New York Times
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