1108: A caótica fase inicial do Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/SISTEMA SOLAR

Impressão de artista do Sistema Solar primitivo à medida que a nebulosa solar começa a desaparecer, fazendo com que os asteróides acelerem e colidam.
Crédito: Tobias Stierli/flaeck

Uma equipa internacional de investigadores liderada pela ETH Zurique e pelo NCCR PlanetS (National Centre of Competence in Research PlanetS) reconstruiu a história inicial de vários asteróides com mais precisão do que nunca. Os seus resultados indicam que o Sistema Solar primitivo era mais caótico do que se pensava anteriormente.

Antes da formação da Terra e de outros planetas, o jovem Sol ainda estava rodeado de gás e poeira cósmica. Ao longo dos milénios, fragmentos de rocha de vários tamanhos formaram-se a partir da poeira. Muitos destes tornaram-se blocos de construção para os planetas posteriores. Outros não se tornaram parte de um planeta e ainda hoje orbitam o Sol, por exemplo como asteróides na cintura de asteróides.

Investigadores da ETH Zurique e do NCCR PlanetS (National Centre of Competence in Research PlanetS), em colaboração com uma equipa internacional, analisaram amostras de ferro dos núcleos de tais asteróides que aterraram na Terra como meteoritos. Ao fazê-lo, desvendaram parte da sua história inicial durante o tempo em que os planetas se formaram. Os seus resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

Testemunhas dos primórdios do Sistema Solar

“Estudos científicos anteriores mostraram que os asteróides no Sistema Solar permaneceram relativamente inalterados desde a sua formação, há milhares de milhões de anos atrás,” explica Alison Hunt, autora do estudo e investigadora principal da ETH Zurique e do NCCR PlanetS. “São, portanto, um arquivo, no qual as condições do Sistema Solar primitivo estão preservadas”, diz Hunt.

Mas para desbloquear este arquivo, os investigadores tiveram de preparar e examinar minuciosamente o material extraterrestre. A equipa obteve amostras de 18 diferentes meteoritos de ferro, que outrora faziam parte dos núcleos metálicos dos asteróides. Para realizar a sua análise, tiveram de dissolver as amostras para poderem isolar os elementos paládio, prata e platina para a sua análise detalhada. Com a ajuda de um espectrómetro de massa, mediram abundâncias de diferentes isótopos. Os isótopos são átomos distintos de determinados elementos que partilham todos o mesmo número de protões nos seus núcleos, mas variam no número de neutrões.

Nos primeiros milhões de anos do nosso Sistema Solar, os núcleos metálicos de asteróides foram aquecidos pelo decaimento radioactivo dos isótopos. Quando começaram a arrefecer, um isótopo específico de prata produzido pelo decaimento radioactivo começou a acumular-se. Medindo os actuais rácios de prata dentro dos meteoritos de ferro, os investigadores puderam determinar quando e quão rapidamente os núcleos de asteróides tinham arrefecido.

Os resultados mostraram que o arrefecimento foi rápido e provavelmente ocorreu devido a colisões graves noutros corpos, que quebraram o manto rochoso isolante dos asteróides e expuseram os seus núcleos metálicos ao frio do espaço. Embora o arrefecimento rápido tivesse sido indicado por estudos anteriores baseados em medições de isótopos de prata, a cronologia tinha permanecido dúbia.

“As nossas medições adicionais da abundância de isótopos de platina permitiram-nos corrigir as medições de isótopos de prata para distorções provocadas pela irradiação cósmica das amostras no espaço. Assim, conseguimos datar o momento das colisões com maior precisão do que nunca,” relata Hunt. “E, para nossa surpresa, todos os núcleos de asteróides que examinámos tinham sido expostos quase simultaneamente, num período de tempo de 7,8 a 11,7 milhões de anos após a formação do Sistema Solar”, diz a investigadora.

As colisões quase simultâneas dos diferentes asteróides indicaram à equipa que este período deve ter sido uma fase muito instável do Sistema Solar. “Tudo parece ter sido esmagado nessa altura,” diz Hunt. “E nós queríamos saber porquê,” acrescenta.

Do laboratório à nebulosa solar

A equipa considerou causas diferentes ao combinar os seus resultados com os das mais recentes e sofisticadas simulações computorizadas do desenvolvimento do Sistema Solar. Juntas, estas fontes poderiam reduzir as explicações possíveis.

“A teoria que melhor explicava esta fase inicial energética do Sistema Solar indicava que ela era provocada principalmente pela dissipação da chamada nebulosa solar,” explica Maria Schönbächler, coautora do estudo, membro do NCCR PlanetS e professora de Cosmoquímica na ETH Zurique. “Esta nebulosa solar é o remanescente de gás que sobrou da nuvem cósmica de onde o Sol nasceu. Durante alguns milhões de anos, ainda orbitou o jovem Sol até ser soprada pelos ventos solares e pela radiação,” diz Schönbächler.

Enquanto a nebulosa ainda existia, abrandou os objectos em órbita do Sol no seu interior – semelhante à forma como a resistência do ar abranda um carro em movimento. Depois da nebulosa ter desaparecido, sugerem os investigadores, a falta de arrasto do gás permitiu que os asteróides acelerassem e colidissem uns com os outros – como carrinhos de choque em modo turbo.

“O nosso trabalho ilustra como as melhorias nas técnicas de medição em laboratório nos permitem inferir processos chave que tiveram lugar no Sistema Solar primitivo – como o tempo provável em que a nebulosa desapareceu. Planetas como a Terra ainda estavam no processo de nascer nessa altura. Em última análise, isto pode ajudar-nos a compreender melhor como nasceram os nossos próprios planetas, mas também nos dá uma visão sobre outros para lá do Sistema Solar”, conclui Schönbächler.

Astronomia On-line
27 de Maio de 2022


 

994: A instabilidade no início do Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Todas as estrelas, incluindo o nosso Sol, nasceram a partir de uma nuvem de gás e poeira. Esta nuvem também pode “semear” planetas que vão orbitar a estrela.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Seth Jacobson, da Universidade Estatal do Michigan, e colegas na China e na França revelaram uma nova teoria que pode ajudar a resolver um mistério galáctico de como o nosso Sistema Solar evoluiu. Especificamente, como é que os gigantes gasosos – Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno – acabaram onde estão, nas suas órbitas em torno do Sol.

A investigação também tem implicações no modo como planetas terrestres como a Terra se formaram e na possibilidade de um quinto gigante gasoso escondido a mais de 80 mil milhões de quilómetros de distância.

“O nosso Sistema Solar nem sempre teve o aspecto que tem hoje. Ao longo da sua história, as órbitas dos planetas mudaram radicalmente,” disse Jacobson, professor assistente no Departamento de Ciências da Terra e do Ambiente da Faculdade de Ciências Naturais da Universidade Estatal do Michigan. “Mas podemos descobriu o que aconteceu.”

A investigação, publicada dia 27 de Abril na revista Nature, fornece uma explicação para o que aconteceu aos gigantes de gás noutros sistemas solares e no nosso.

O modelo de Nice

As estrelas nascem a partir de nuvens massivas e rodopiantes de gás e poeira cósmica. Assim que o Sol começou a brilhar, o Sistema Solar primitivo ainda tinha um disco primordial de gás que desempenhou um papel integral na formação e evolução dos planetas, incluindo os gigantes gasosos.

No final do século XX, os cientistas começaram a pensar que os gigantes de gás circulavam inicialmente o Sol em órbitas organizadas, compactas e uniformemente espaçadas. Júpiter, Saturno e os outros planetas gigantes, contudo, instalaram-se há muito tempo em órbitas relativamente oblongas, tortas e dispersas.

Assim, a questão para os investigadores agora é, porquê?

Em 2005, uma equipa internacional de cientistas propôs uma resposta a essa pergunta num trio de artigos de referência na revista Nature. A solução foi originalmente desenvolvida em Nice, França e é conhecida como o modelo de Nice. Afirma a existência de uma instabilidade entre estes planetas, um conjunto caótico de interacções gravitacionais que eventualmente colocou os planetas nas suas órbitas actuais.

“Esta foi uma mudança gigante na forma como as pessoas pensavam sobre o Sistema Solar primitivo,” disse Jacobson.

O modelo de Nice continua a ser uma explicação principal mas, nos últimos 17 anos, os cientistas encontraram novas questões a colocar sobre o que desencadeia a instabilidade no modelo de Nice.

Por exemplo, pensava-se originalmente que a instabilidade dos gigantes gasosos ocorreu centenas de milhões de anos após a dispersão daquele disco primordial de gás que deu origem ao Sistema Solar. Mas novas evidências, incluindo algumas encontradas nas rochas lunares recuperadas pelas missões Apollo, sugerem que isso aconteceu mais cedo. Isso também levanta novas questões sobre como o Sistema Solar interior, que hospeda a Terra, evoluiu.

Trabalhando com Beibei Liu da Universidade Zhejiang na China e Sean Raymond da Universidade de Bordéus na França, Jacobson ajudou a encontrar uma solução que tem a ver com a forma como a instabilidade começou. A equipa propôs um novo “gatilho”.

“Penso que a nossa nova ideia poderia realmente relaxar muitas tensões no campo, porque o que propusemos é uma resposta muito natural para quando ocorreu a instabilidade dos planetas gigantes,” disse Jacobson.

O novo “gatilho”

A ideia começou com uma conversa que Raymond e Jacobson tiveram em 2019. Eles teorizaram que os gigantes de gás podem ter sido colocados nas suas órbitas actuais devido à forma como o disco primordial de gás se evaporou. Isso poderia explicar como os planetas se espalharam muito mais cedo na evolução do Sistema Solar do que o modelo de Nice originalmente afirmou e talvez mesmo sem a instabilidade os empurrar para lá.

“Perguntámo-nos se o modelo de Nice era realmente necessário para explicar o Sistema Solar,” disse Raymond. “Surgiu-nos a ideia de que os planetas gigantes poderiam eventualmente espalhar-se por um efeito de ‘ricochete’ à medida que o disco se dissipava, talvez sem nunca se tornar instável.”

Raymond e Jacobson falaram então com Liu, pioneiro nesta ideia de efeito de “ricochete” através de extensas simulações de discos de gás e exoplanetas gigantes – planetas noutros sistemas solares – que orbitam perto das suas estrelas.

“A situação no nosso Sistema Solar é ligeiramente diferente porque Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno estão distribuídos em órbitas mais largas,” disse Liu. “Após algumas iterações de sessões de ‘brainstorming’, tomámos consciência de que o problema poderia ser resolvido se o disco de gás se dissipasse de dentro para fora.”

A equipa descobriu que esta dissipação de dentro para fora proporcionava um “gatilho” natural para a instabilidade no modelo de Nice, disse Raymond.

“Acabámos por reforçar o modelo de Nice, em vez de o destruir,” explicou. “Foi uma ilustração divertida de testar as nossas ideias pré-concebidas e de seguir os resultados, para onde quer que nos levassem.”

Com o novo “gatilho”, a imagem no início da instabilidade parece a mesma. Ainda temos um Sol nascente rodeado por uma nuvem de gás e poeira. Um punhado de jovens gigantes gasosos giram em torno da estrela em órbitas organizadas e compactas ao longo daquela nuvem.

“Todos os sistemas solares são formados num disco de gás e poeira. É um subproduto natural de como as estrelas se formam,” disse Jacobson. “Mas à medida que o Sol é ‘ligado’ e começa a queimar o seu combustível nuclear, gera luz, aquecendo o disco e eventualmente soprando-o de dentro para fora.”

Isto criou um buraco cada vez maior na nuvem de gás, buraco este centrado no Sol. À medida que o buraco crescia, a sua orla varria as órbitas de cada um dos gigantes gasosos. Esta transição leva à instabilidade necessária com uma probabilidade muito alta, de acordo com simulações computorizadas da equipa. O processo de deslocação destes planetas gigantes para as suas órbitas actuais também é rápido em comparação com a linha temporal original de centenas de milhões de anos do modelo de Nice.

“A instabilidade ocorre cedo, à medida que o disco gasoso do Sol se dissipa, limitada entre poucos milhões a 10 milhões de anos após o nascimento do Sistema Solar,” disse Liu.

O novo “gatilho” também leva à mistura de material do Sistema Solar exterior e do Sistema Solar interior. A geoquímica da Terra sugere que tal mistura teve que ocorrer enquanto o nosso planeta ainda estava em formação.

“Este processo vai realmente ‘agitar’ o Sistema Solar interior e a Terra pode crescer a partir daí,” disse Jacobson. “Isso é bastante consistente com as observações.” A exploração da ligação entre a instabilidade e a formação da Terra é um tema de trabalho futuro para o grupo.

Finalmente, a nova explicação da equipa também se aplica a outros sistemas solares da nossa Galáxia onde os cientistas observaram gigantes gasosos a orbitar as suas estrelas em configurações como as que vemos no nosso.

“Somos apenas um exemplo de um sistema solar na nossa Galáxia,” disse Jacobson. “O que estamos a mostrar é que a instabilidade ocorreu de forma diferente, mais universal e mais consistente.”

O planeta 9 do espaço exterior

Embora o artigo da equipa não enfatize isto, Jacobson disse que o trabalho tem implicações para um dos debates mais populares e ocasionalmente acalorados sobre o nosso Sistema Solar: quantos planetas tem?

Actualmente a resposta é oito, mas ao que parece o modelo de Nice funciona ligeiramente melhor quando o Sistema Solar tinha cinco gigantes gasosos em vez de quatro. Infelizmente, de acordo com o modelo, aquele planeta extra foi “pontapeado” do nosso Sistema Solar durante a instabilidade, o que ajuda os restantes gigantes gasosos a alcançar as suas órbitas.

No entanto, em 2015, investigadores do Caltech encontraram evidências de que pode ainda haver um planeta por descobrir a cerca de 80 mil milhões de quilómetros do Sol, mais de 75 mil milhões de quilómetros para lá de Neptuno.

Ainda não existem evidências concretas de que este planeta hipotético – apelidado Planeta X ou Planeta 9 – ou de que o planeta “extra” do modelo de Nice realmente existam. Mas, a ser verdade, será que dizem respeito ao mesmo objecto?

Jacobson e colegas não conseguiram responder directamente a esta pergunta com as suas simulações, mas conseguiram chegar à segunda melhor coisa. Sabendo que o “gatilho” da instabilidade reproduz correctamente a imagem actual do nosso Sistema Solar, puderam testar se o seu modelo funciona melhor começando com quatro ou com cinco gigantes gasosos.

“Para nós, o resultado foi muito semelhante caso comecemos com quatro ou cinco,” disse Jacobson. “Se começarmos com cinco, é mais provável que acabemos com quatro. Mas se começarmos com quatro, as órbitas acabam por corresponder melhor.”

Seja como for, a humanidade poderá ter em breve uma resposta. O Observatório Vera Rubin, programado para ficar operacional no final de 2023, deverá ser capaz de avistar o Planeta 9 se realmente ele existir.

“O Planeta 9 é super controverso, por isso não o sublinhámos no artigo,” disse Jacobson, “mas gostamos de falar sobre ele com o público.”

É um lembrete de que o nosso Sistema Solar é um lugar dinâmico, ainda cheio de mistérios e de descobertas à espera de serem feitas.

Astronomia On-line
3 de Maio de 2022


Pelas vítimas do genocídio praticado
pela União Soviética de Putin, na Ucrânia
For the victims of the genocide practiced
by the Soviet Union of Putin, in Ukraine


 

573: A água da Terra nasceu ainda antes do planeta

CIÊNCIA/GEOLOGIA

(PD/CC0) Comfreak / pixabay

Ainda não sabemos como surgiu a vida na Terra, mas temos a certeza de que a vida, tal como a conhecemos, não existiria sem a água que envolve a superfície do nosso planeta. Agora, um novo estudo aponta que a água já estava presente no Sistema Solar mesmo antes de a Terra existir.

Uma equipa de cientistas das Universidades Sorbonne e Paris-Saclay, em França, indica que toda a água da Terra nasceu antes do planeta, já estando presente no Sistema Solar antes da formação dos planetas internos.

Os cientistas analisaram a composição isotópica da água desde o início do Sistema Solar, nas regiões internas onde a Terra e os outros planetas terrestres se formaram.

Para isso, estudaram um dos meteoritos mais antigos do nosso Sistema Solar, usando um método inovador para analisar as inclusões fluidas, pequenas bolhas de líquidos ou gases que ficam presas no interior do meteorito à medida que se cristaliza.

“Utilizamos a composição isotópica do hidrogénio em inclusões ricas em cálcio e alumínio (CAIs) de meteoritos primitivos, as rochas mais antigas do Sistema Solar, para estabelecer a composição isotópica de hidrogénio da água no início da formação do Sistema Solar”, escreveram os investigadores.

Segundo o Science Alert, os dados mostram que existiam dois “reservatórios de gás” durante os primeiros 200.000 anos do nosso Sistema Solar, mesmo antes da formação dos primeiros embriões planetários.

Enquanto que um dos reservatórios continha o gás solar a partir do qual a matéria do Sistema Solar acabou por se condensar, o outro era rico em água, já com a assinatura isotópica da água terrestre actual – o que sugere que a água estava presente no início do Sistema Solar desde o seu início, mesmo antes da acreção dos primeiros blocos constituintes do nosso planeta.

A presença era tão grande que a equipa acredita que havia um influxo maciço de água nas regiões internas quentes do Sistema Solar.

“Propomos que a composição isotópica da água do Sistema Solar interno foi estabelecida durante o colapso do núcleo da nuvem proto-solar“, explicam os cientistas, no artigo científico publicado este mês na Nature Astronomy.

  ZAP //

ZAP
14 Fevereiro, 2022



 

533: Como pode ser medida a matéria escura no Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Nesta impressão de artista, a nave espacial Voyager 1 da NASA tem uma vista geral do Sistema Solar. Os círculos representam as órbitas dos grandes planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. Lançada em 1977, a Voyager 1 visitou os planetas Júpiter e Saturno. A nave está agora a mais de 22 mil milhões de quilómetros da Terra, tornando-a o objecto mais longínquo jamais construído pelo homem. De facto, a Voyager 1 está agora a viajar através do espaço interestelar, a região entre as estrelas que está cheia de gás, poeira e material reciclado de estrelas moribundas.
Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

As fotos da Via Láctea mostram milhares de milhões de estrelas dispostas em espiral irradiando do centro, com gás iluminado no meio. Mas os nossos olhos só conseguem vislumbrar a superfície do que mantém a nossa galáxia unida. Cerca de 95% da massa da nossa Galáxia é invisível e não interage com a luz. É feita de uma substância misteriosa chamada matéria escura, que nunca foi medida directamente.

Agora, um novo estudo calcula como a gravidade da matéria escura afecta objectos no nosso Sistema Solar, incluindo naves espaciais e cometas distantes. Também propõe uma forma da influência da matéria escura poder ser directamente observada com uma experiência futura. O artigo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“Estamos a prever que se nos afastarmos longe o suficiente no Sistema Solar, temos realmente a oportunidade de começar a medir a força da matéria escura,” disse Jim Green, co-autor do estudo e conselheiro do Gabinete do Cientista Chefe da NASA. “Esta é a primeira ideia de como o fazer e onde o faríamos.”

Matéria escura no nosso “quintal”

Aqui na Terra, a gravidade do nosso planeta impede-nos de voar para fora das nossas cadeiras, e a gravidade do Sol mantém o nosso planeta em órbita num calendário de 365 dias. Mas quanto mais longe do Sol estiver uma nave espacial, menos vai sentir a sua gravidade, sentindo cada vez mais uma fonte diferente de gravidade: a da matéria do resto da Galáxia, que é na sua maioria matéria escura. A massa das 100 mil milhões de estrelas da nossa Galáxia é minúscula em comparação com as estimativas do conteúdo de matéria escura da Via Láctea.

Para compreender a influência da matéria escura no Sistema Solar, o autor principal Edward Belbruno calculou a “força galáctica”, a força gravitacional global da matéria normal combinada com a matéria escura de toda a Galáxia. Ele descobriu que no Sistema Solar, cerca de 45% desta força é da matéria escura e 55% é da matéria normal, a chamada “matéria bariónica”. Isto sugere uma divisão aproximada entre a massa da matéria escura e a matéria normal no Sistema Solar.

“Fiquei um pouco surpreendido com a contribuição relativamente pequena da força galáctica devido à matéria escura sentida no nosso Sistema Solar em comparação com a força devida à matéria normal,” disse Belbruno, matemático e astrofísico da Universidade de Princeton e da Universidade Yeshiva. “Isto é explicado pelo facto da maior parte da matéria escura se encontrar nas partes exteriores da nossa Galáxia, longe do nosso Sistema Solar.”

Uma grande região chamada “halo” de matéria escura rodeia a Via Láctea e representa a maior concentração de matéria escura da Galáxia. Há pouca ou nenhuma matéria normal no halo. Os autores disseram que se o Sistema Solar estivesse localizado a uma distância maior do centro da Galáxia, que sentiria os efeitos de uma maior proporção de matéria escura na força galáctica porque estaria mais próximo do halo de matéria escura.

Como a matéria escura pode influenciar as naves espaciais

De acordo com o novo estudo, Green e Belbruno preveem que a gravidade da matéria escura interage muito ligeiramente com todas as naves espaciais que a NASA enviou para muito longe no Sistema Solar.

“Se as naves espaciais se moverem através da matéria escura o tempo suficiente, as suas trajectórias mudam, e isto é importante para ter em consideração no planeamento de certas missões futuras,” disse Belbruno.

Tais naves podem incluir as aposentadas Pioneer 10 e 11 que foram lançadas em 1972 e 1973, respectivamente; as sondas Voyager 1 e 2 que têm vindo a explorar há mais de 40 anos e que entraram no espaço interestelar; e a nave New Horizons que passou por Plutão e Arrokoth na Cintura de Kuiper.

Mas é um efeito minúsculo. Depois de viajar milhares de milhões de quilómetros, o percurso de uma sonda como a Pioneer 10 só se desviaria cerca de 1,6 metros devido à influência da matéria escura. “Elas sentem o efeito da matéria escura, mas é tão pequeno que não podemos medi-lo,” disse Green.

Onde é que a força galáctica toma o controlo?

A uma certa distância do Sol, a força galáctica torna-se mais poderosa do que a atracção da nossa estrela, que é feita de matéria normal. Belbruno e Green calcularam que esta transição ocorre a cerca de 30.000 unidades astronómicas, ou 30.000 vezes a distância da Terra ao Sol. Isto está muito além da distância de Plutão, mas ainda dentro da Nuvem de Oort, um enxame de milhões de cometas que envolve o nosso Sistema Solar e que se estende até 100.000 unidades astronómicas.

Isto significa que a gravidade da matéria escura poderia ter desempenhado um papel na trajectória de objectos como ‘Oumuamua, o cometa ou asteroide em forma de charuto que veio de outro sistema estelar e que passou pelo Sistema Solar interior em 2017. A sua velocidade invulgarmente alta poderia ser explicada pela gravidade da matéria escura que o empurrava durante milhões de anos, dizem os autores.

A existir um planeta gigante nos cantos mais recônditos do Sistema Solar, um objecto hipotético chamado Planeta 9 ou Planeta X que os cientistas têm procurado nos últimos anos, a matéria escura também influenciaria a sua órbita. Se este planeta existir, a matéria escura poderia talvez até afastá-lo da área onde os cientistas o procuram actualmente, escrevem Green e Belbruno. A matéria escura pode também ter feito com que alguns dos cometas da Nuvem de Oort escapassem por completo à órbita do Sol.

Será que podemos medir a gravidade da matéria escura?

Para medir os efeitos da matéria escura no Sistema Solar, uma sonda espacial não teria necessariamente de viajar para assim tão longe. A uma distância de 100 UA, uma nave espacial com os instrumentos certos poderia ajudar os astrónomos a medir directamente a influência da matéria escura, disseram Green e Belbruno.

Especificamente, uma sonda alimentada a energia radio-isotópica – uma tecnologia que permitiu à Pioneer 10 e 11, às Voyager e à New Horizons voar para muito longe do Sol – pode ser capaz de fazer esta medição. Uma nave espacial deste tipo poderia transportar uma bola reflectora e largá-la a uma distância apropriada. A esfera sentiria apenas forças galácticas, enquanto a nave espacial sentiria uma força térmica do elemento radioactivo em decomposição no seu sistema de energia, para além das forças galácticas. Subtraindo a força térmica, os investigadores poderiam então observar como a força galáctica se relaciona com os desvios nas respectivas trajectórias da esfera e da nave espacial. Esses desvios seriam medidos com um laser, uma vez que os dois objectos voavam paralelamente um ao outro.

Um conceito proposto de missão chamada Interstellar Probe, que visa viajar até 500 UA do Sol para explorar esse ambiente desconhecido, é uma possibilidade para uma tal experiência.

Mais sobre a matéria escura

A matéria escura é uma massa oculta nas galáxias que foi proposta pela primeira vez na década de 1930 por Fritz Zwicky. Mas a ideia permaneceu controversa até às décadas de 1960 e 1970, quando Vera C. Rubin e colegas confirmaram que os movimentos das estrelas em torno dos seus centros galácticos não seguiriam as leis da física se apenas matéria normal estivesse envolvida. Só uma gigantesca fonte oculta de massa pode explicar porque é que estrelas na periferia das galáxias espirais como a nossa se movem tão rapidamente.

Actualmente, a natureza da matéria escura é um dos maiores mistérios de toda a astrofísica. Observatórios poderosos com o Telescópio Espacial Hubble e o Observatório de raios-X Chandra ajudaram os cientistas a começar a compreender a influência e a distribuição da matéria escura no Universo em geral. O Hubble tem explorado muitas galáxias cuja matéria escura contribui para um efeito chamado “lente”, onde a gravidade curva o próprio espaço e amplia imagens de galáxias mais distantes.

Os astrónomos vão aprender mais sobre a matéria escura no cosmos com o mais recente conjunto de telescópios topo de gama. O Telescópio Espacial James Webb, lançado no dia 25 de Dezembro de 2021, vai contribuir para a nossa compreensão da matéria escura ao recolher imagens e outros dados de galáxias e ao observar os seus efeitos de lente. O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, com lançamento previsto para meados desta década, vai realizar levantamentos de mais de mil milhões de galáxias para analisar a influência da matéria escura nas suas formas e distribuições.

A missão Euclid da ESA também vai ter como alvo a matéria escura e a energia escura, olhando para trás no tempo cerca de 10 mil milhões de anos, até um período em que a energia escura começou a apressar a expansão do Universo. E o Observatório Vera C. Rubin, em construção no Chile, vai acrescentar dados valiosos a este puzzle da verdadeira essência da matéria escura.

Mas estes poderosos instrumentos estão concebidos para procurar os fortes efeitos da matéria escura através de grandes distâncias, muito mais longe do que no nosso Sistema Solar, onde a influência da matéria escura é muito mais fraca.

“Se pudéssemos enviar uma sonda para a detectar, isso seria uma enorme descoberta,” disse Belbruno.

Astronomia On-line
8 de Fevereiro de 2022

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