Artigo de Referência

Além do gigante gasoso Netuno, existe uma região do espaço repleta de corpos gelados. Conhecida como Cinturão de Kuiper, essa extensão fria contém trilhões de objetos, remanescentes do início do sistema solar. 

A impressão deste artista mostra o distante planeta anão Eris à distância com sua lua Dismonia em primeiro plano. Ambos chamam o Cinturão de Kuiper de "casa". Novas observações mostraram que Eris é menor do que se pensava anteriormente e quase exatamente do mesmo tamanho de Plutão. Crédito da imagem: ESO / L. Calçada

Em 1943, o astrônomo Kenneth Edgeworth sugeriu que cometas e corpos maiores poderiam existir além de Netuno. E em 1951, o astrônomo Gerard Kuiper previu a existência de um cinturão de objetos gelados na extremidade do sistema solar. Hoje, os anéis previstos pela dupla são conhecidos como Cinturão Kuiper ou Cinturão Edgeworth-Kuiper.

Apesar de seu enorme tamanho, o Cinturão de Kuiper não foi descoberto até 1992 pelos astrônomos Dave Jewitt e Jane Luu. De acordo com a NASA, a dupla estava "esquadrinhando obstinadamente os céus em busca de objetos obscuros além de Netuno" desde 1987. Eles apelidaram o primeiro objeto que avistaram de "Smiley", mas posteriormente foi catalogado como "1992 QB1".

Desde então, os astrônomos descobriram vários objetos intrigantes do Cinturão de Kuiper e planetas potenciais dentro da região. A missão New Horizons da NASA continua a descobrir planetas e objetos anteriormente ocultos, ajudando os cientistas a aprender mais sobre esta relíquia única do sistema solar.

Formação do Cinturão Kuiper

Quando o sistema solar se formou, grande parte do gás, poeira e rochas se juntaram para formar o sol e os planetas. Os planetas então varreram a maior parte dos detritos restantes para o sol ou para fora do sistema solar. Mas os objetos na borda do sistema solar estavam longe o suficiente para evitar os puxões gravitacionais de planetas muito maiores, como Júpiter, e assim conseguiram permanecer em seus lugares enquanto orbitavam lentamente o sol. O Cinturão de Kuiper e seu compatriota, a mais distante e esférica Nuvem de Oort, contêm os restos remanescentes do início do sistema solar e podem fornecer informações valiosas sobre seu nascimento.

De acordo com o modelo de Nice - um dos modelos propostos para a formação do sistema solar o Cinturão de Kuiper pode ter se formado mais perto do sol, perto de onde Netuno orbita agora. Neste modelo, os planetas se engajaram em uma dança elaborada, com Netuno e Urano trocando de lugar e se movendo para fora, para longe do sol. À medida que os planetas se distanciavam do sol, sua gravidade pode ter carregado muitos dos objetos do Cinturão de Kuiper com eles, conduzindo os minúsculos objetos à frente conforme os gigantes de gelo migravam. Como resultado, muitos dos objetos do Cinturão de Kuiper foram movidos da região em que foram criados para a parte mais fria do sistema solar.

A seção mais populosa do Cinturão de Kuiper está entre 42 e 48 vezes a distância da Terra ao sol. A órbita dos objetos nesta região permanece estável em sua maior parte, embora alguns objetos ocasionalmente tenham seu curso ligeiramente alterado quando se aproximam demais de Netuno.

Os cientistas estimam que milhares de corpos com mais de 100 km (62 milhas) de diâmetro viajam ao redor do Sol dentro deste cinturão, junto com trilhões de objetos menores, muitos dos quais são cometas de curto período. A região também contém vários planetas anões, mundos redondos muito grandes para serem considerados asteroides, mas muito pequenos para serem qualificados como um planeta.

O Cinturão de Kuiper é mostrado além da órbita de Netuno. Um de seus habitantes é Eris, em uma órbita altamente inclinada e elíptica.Crédito da imagem: NASA

Objetos do cinturão de Kuiper

Plutão foi o primeiro objeto verdadeiro do Cinturão de Kuiper (KBO) a ser visto, embora os cientistas da época não o reconhecessem como tal até que outros KBOs fossem descobertos. Assim que Jewitt e Luu descobriram o Cinturão de Kuiper, os astrônomos logo perceberam que a região além de Netuno estava cheia de rochas geladas e mundos minúsculos.

Sedna, um KBO com cerca de três quartos do tamanho de Plutão, foi descoberto em 2004. Está tão longe do Sol que leva cerca de 10.500 anos para fazer uma única órbita. Sedna tem cerca de 1.100 milhas (1.770 km) de largura e circunda o Sol em uma órbita excêntrica que varia entre 8 bilhões de milhas (12,9 bilhões de km) e 84 bilhões de milhas (135 bilhões de km).

"O sol parece tão pequeno a essa distância que você poderia bloqueá-lo completamente com a cabeça de um alfinete", disse Mike Brown, astrônomo do Instituto de Tecnologia da Califórnia que descobriu este e vários outros objetos do Cinturão Kuiper, em um comunicado.

A impressão deste artista mostra o distante planeta anão Eris. Novas observações mostraram que Eris é menor do que se pensava anteriormente e quase exatamente do mesmo tamanho de Plutão. Eris é extremamente reflexivo e sua superfície provavelmente está coberta de gelo formado a partir dos restos congelados de sua atmosfera. O Sol distante aparece no canto superior direito e tanto Eris quanto sua lua Dysnomia (centro) aparecem como crescentes.Crédito da imagem: ESO / L. Calçada

Em julho de 2005, os astrônomos descobriram Eris, um KBO ligeiramente menor que Plutão. Eris orbita o sol aproximadamente uma vez a cada 580 anos, viajando quase 100 vezes mais longe do sol do que a Terra. Sua descoberta revelou a alguns astrônomos o problema de categorizar Plutão como um planeta em escala real. De acordo com a definição de 2006 da União Astronômica Internacional (IAU), um planeta deve ser grande o suficiente para limpar sua vizinhança de detritos. Plutão e Eris, cercados pelo Cinturão de Kuiper, claramente falharam em fazê-lo. Como resultado, em 2006, Plutão, Eris e o maior asteroide, Ceres, foram reclassificados pela IAU como planetas anões. Mais dois planetas anões, Haumea e Makemake, foram descobertos no Cinturão de Kuiper em 2008. 

Os astrônomos estão agora reconsiderando o status de Haumea como um planeta anão. Em 2017, quando o objeto passou entre a Terra e uma estrela brilhante, os cientistas perceberam que ele é mais alongado do que redondo. A circularidade é um dos critérios de um planeta anão, de acordo com a definição da IAU. A forma alongada de Haumea pode ser resultado de seu giro rápido; um dia no objeto dura apenas cerca de quatro horas.

"Não sei se isso mudará a definição [de um planeta anão]", disse Santos Sanz, astrônomo do Instituto de Astrofísica de Andalucía em Granada, Espanha. "Acho que provavelmente sim, mas provavelmente vai demorar."

Planeta Nove

O Planeta Nove é um mundo hipotético que orbita o Sol a uma distância que é cerca de 600 vezes mais longe do Sol do que a órbita da Terra e cerca de 20 vezes mais longe do que a órbita de Netuno. (A órbita de Netuno está a 2,7 bilhões de milhas do Sol em seu ponto mais próximo.) 

Os cientistas ainda não viram o Planeta Nove. Sua existência foi inferida por efeitos gravitacionais observados em outros objetos no Cinturão de Kuiper. Os cientistas Mike Brown e Konstantin Batygin, do California Institute of Technology em Pasadena, descreveram as evidências do Planeta Nove em um estudo publicado no Astronomical Journal em 2016.

Se existe outro mundo lá fora, os astrônomos Scott Sheppard, do Carnegie Institution for Science em Washington, DC, e Chadwick Trujillo, da Northern Arizona University, provavelmente o encontrarão em breve. A dupla passou os últimos seis anos trabalhando no levantamento mais profundo de objetos fracos na borda do sistema solar, depois de propor a existência do Planeta X, um pequeno planeta anão além de Plutão, em 2014. 

Até agora, Sheppard e Trujillo encontraram 62 objetos distantes, que representam cerca de 80 por cento de todos aqueles na borda do sistema. No ano passado, os dois descobriram o planeta anão 2015 TG387, apelidado de "o Goblin", e o KBO mais distante já relatado, 2018 VG18, apelidado de "FarOut". Em fevereiro de 2019, Sheppard anunciou não oficialmente a descoberta de um objeto ainda mais distante, informalmente conhecido como "FarFarOut".

"Esses objetos distantes são como migalhas de pão nos levando ao Planeta X", disse Sheppard em um comunicado. "Quanto mais deles podemos encontrar, melhor podemos entender o sistema solar externo e o possível planeta que pensamos estar moldando suas órbitas, uma descoberta que redefiniria nosso conhecimento sobre a evolução do sistema solar."

Uma visita da New Horizons 

Por causa de seu pequeno tamanho e localização distante, os objetos do Cinturão de Kuiper são um desafio de localizar da Terra. As medições infravermelhas do telescópio Spitzer da NASA ajudaram a definir os tamanhos dos objetos maiores.

Para ter uma visão melhor dessas sobras remotas do nascimento do sistema solar, a NASA lançou a missão Novos Horizontes. A espaçonave chegou a Plutão em 2015 e continuou com o objetivo de examinar vários KBOs. Em 1º de janeiro de 2019, a New Horizons voou pelo Objeto do Cintuão de Kuiper chamado 2014 MU69.

As primeiras imagens tiradas do MU69 sugeriram uma configuração semelhante a um boneco de neve, com duas bolas redondas coladas uma na outra. Essas imagens pareciam confirmar a ideia de acréscimo de seixos, uma teoria da formação planetária que sugere que pequenos corpos rochosos e gelados no sistema solar são lentamente unidos pela gravidade.

No entanto, imagens divulgadas um mês após o sobrevoo sugeriram que os dois eram mais achatados do que se pensava originalmente, mais como dois hambúrgueres do que como bolas de neve. Sua formação permanece um mistério.

"As novas imagens estão criando quebra-cabeças científicos sobre como tal objeto poderia ser formado", disse Alan Stern, o principal investigador da New Horizons, em um comunicado. "Nunca vimos algo assim orbitando o sol."

MU69 pode não ser o último objeto de visitas da New Horizons. A equipe já disse que a espaçonave tem combustível suficiente para voar por outro KBO. A NASA precisaria aprovar uma missão estendida, mas visitar outro objeto ajudaria os cientistas a obter uma compreensão mais ampla do Cinturão de Kuiper.

"Temos combustível e a espaçonave está com ótima saúde", disse Stern em um webcast em dezembro de 2018. "Então, acho que há um futuro brilhante pela frente."

Recursos adicionais:

• Saiba mais sobre o Cinturão de Kuiper, da NASA. 
• Leia mais sobre o misterioso MU69, da NASA. 
• Confira essas imagens estelares de vários objetos do Cinturão de Kuiper.

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Referência: 

REDD, Nola Taylor. The Kuiper Belt: Objects at the Edge of the Solar System. Space, 30, abr. 2019. Disponível em: <https://www.space.com/16144-kuiper-belt-objects.html>. Acesso em: 09, mai. 2021.