Esta pintura de William K. Hartmann, que é um cientista sênior emérito do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, é baseada em uma comissão de Michael Belton e mostra um conceito do objeto 'Oumuamua como um disco em forma de panqueca. Crédito: William Hartmann

Em 2017, o primeiro objeto interestelar de além do nosso sistema solar foi descoberto por meio do observatório astronômico Pan-STARRS no Havaí. Foi nomeado 'Oumuamua, que significa "batedor" ou "mensageiro" em havaiano. O objeto era como um cometa, mas com características estranhas o suficiente para desafiar a classificação.

Dois astrofísicos da Arizona State University, Steven Desch e Alan Jackson, da School of Earth and Space Exploration, começaram a explicar as características estranhas do 'Oumuamua e determinaram que é provavelmente ser um pedaço de um planeta semelhante a Plutão de outro sistema solar. Suas descobertas foram publicadas recentemente em um par de artigos no AGU Journal of Geophysical Research: Planets.

"Em muitos aspectos, 'Oumuamua se assemelhava a um cometa, mas era peculiar o suficiente em vários aspectos que o mistério cercava sua natureza, e as especulações correram soltas sobre o que era", disse Desch, que é professor da Escola de Exploração da Terra e do Espaço.

A partir de observações do objeto, Desch e Jackson determinaram várias características do objeto que diferiam do que seria esperado de um cometa.

Em termos de velocidade, o objeto entrou no sistema solar a uma velocidade um pouco menor do que seria esperado, indicando que não viajou no espaço interestelar por mais de um bilhão de anos ou mais. Em termos de tamanho, sua forma de panqueca também era mais achatada do que qualquer outro objeto conhecido do sistema solar.

Eles também observaram que enquanto o objeto adquiriu um leve empurrão para longe do sol (um "efeito de foguete" comum em cometas quando a luz solar vaporiza os gelos de que são feitos), o impulso foi mais forte do que poderia ser explicado. Finalmente, o objeto carecia de um gás escapando detectável, que geralmente é representado visivelmente pela cauda de um cometa. Ao todo, o objeto era muito parecido com um cometa, mas diferente de qualquer cometa já observado no sistema solar.

Desch e Jackson então levantaram a hipótese de que o objeto era feito de gelos diferentes e eles calcularam a rapidez com que esses gelos se sublimariam (passando de um sólido para um gás) conforme 'Oumuamua passasse pelo sol. A partir daí, eles calcularam o efeito de foguete, a massa e a forma do objeto e a refletividade do gelo.

Crédito: Arizona State University

"Foi um momento emocionante para nós", disse Desch. "Percebemos que um pedaço de gelo seria muito mais reflexivo do que as pessoas estavam presumindo, o que significava que poderia ser menor. O mesmo efeito de foguete daria ao 'Oumuamua um impulso maior, maior do que os cometas geralmente experimentam."

Desch e Jackson encontraram um gelo em particular, nitrogênio sólido, que fornecia uma correspondência exata para todas as características do objeto simultaneamente. E como o gelo de nitrogênio sólido pode ser visto na superfície de Plutão, é possível que um objeto semelhante a um cometa seja feito do mesmo material.

"Sabíamos que tínhamos acertado na ideia quando concluímos o cálculo de qual albedo (quão reflexivo é o corpo) faria o movimento do 'Oumuamua corresponder às observações", disse Jackson, que é um cientista e pesquisador da ASU. "Esse valor acabou sendo o mesmo que observamos na superfície de Plutão ou Tritão, corpos cobertos por gelo de nitrogênio."

Eles então calcularam a taxa em que pedaços de gelo de nitrogênio sólido teriam sido arrancados das superfícies de Plutão e corpos semelhantes no início da história do nosso sistema solar. E calcularam a probabilidade de que pedaços de gelo de nitrogênio sólido de outros sistemas solares atingiriam o nosso.

"Provavelmente foi arrancado da superfície por um impacto há cerca de meio bilhão de anos e expulso de seu sistema original", disse Jackson. "Ser feito de nitrogênio congelado também explica a forma incomum do 'Oumuamua. À medida que as camadas externas de gelo de nitrogênio evaporavam, a forma do corpo teria se tornado progressivamente mais achatada, assim como uma barra de sabão faz quando as camadas externas são removidas através do uso."

Poderia 'Oumuamua ser tecnologia alienígena?

Embora a natureza semelhante a um cometa do 'Oumuamua tenha sido rapidamente reconhecida, a incapacidade de explicá-lo imediatamente em detalhes levou à especulação de que é uma peça de tecnologia alienígena, como no livro recentemente publicado  "Extraterrestrial: The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth" por Avi Loeb da Universidade de Harvard.

Ilustração de uma história plausível para 'Oumuamua: Origem em seu sistema pai, cerca de 0,4 bilhões de anos atrás; erosão por raios cósmicos durante sua jornada ao sistema solar; e a passagem pelo sistema solar, incluindo sua abordagem mais próxima do Sol em 9 de setembro de 2017, e sua descoberta em outubro de 2017. Em cada ponto ao longo de sua história, esta ilustração mostra o tamanho previsto de 'Oumuamua, e a proporção entre seus dimensões mais longas e mais curtas. Crédito: S. Selkirk / ASU

Isso gerou um debate público sobre o método científico e a responsabilidade dos cientistas de não tirar conclusões precipitadas.

"Todo mundo está interessado em alienígenas, e era inevitável que este primeiro objeto fora do sistema solar fizesse as pessoas pensarem em alienígenas", disse Desch. "Mas é importante na ciência não tirar conclusões precipitadas. Demorou dois ou três anos para descobrir uma explicação natural, um pedaço de gelo de nitrogênio, que corresponda a tudo que sabemos sobre 'Oumuamua. Isso não é muito longo na ciência, e longe demais em breve dizer que tínhamos esgotado todas as explicações naturais."

Embora não haja evidências de que seja tecnologia alienígena, como um fragmento de um planeta semelhante a Plutão, 'Oumuamua deu aos cientistas uma oportunidade especial de olhar para os sistemas extra-solares de uma forma que eles não podiam antes. À medida que mais objetos como 'Oumuamua são encontrados e estudados, os cientistas podem continuar a expandir nossa compreensão de como são os outros sistemas planetários e como eles são semelhantes ou diferentes de nosso próprio sistema solar.

"Esta pesquisa é empolgante porque provavelmente resolvemos o mistério do que é 'Oumuamua e podemos identificá-lo razoavelmente como um pedaço de um 'exo-Plutão', um planeta semelhante a Plutão em outro sistema solar", disse Desch. "Até agora, não tínhamos como saber se outros sistemas solares tinham planetas como Plutão, mas agora vimos um pedaço de um passar pela Terra."

Desch e Jackson esperam que futuros telescópios, como os do Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope no Chile, que serão capazes de fazer levantamentos regulares de todo o céu meridional, possam começar a encontrar ainda mais objetos interestelares do que eles e outros cientistas podem usar para testar ainda mais suas ideias.

"Espera-se que em uma década mais ou menos possamos adquirir estatísticas sobre os tipos de objetos que passam pelo sistema solar e se pedaços de nitrogênio são raros ou tão comuns quanto calculamos", disse Jackson. "De qualquer maneira, devemos aprender muito sobre outros sistemas solares e se eles passaram pelo mesmo tipo de história de colisão que o nosso."

Mais informações: Alan P. Jackson et al. 1I/'Oumuamua as an N 2 ice fragment of an exo-Pluto surface: I. Size and Compositional Constraints, Journal of Geophysical Research: Planets (2021). DOI: 10.1029/2020JE006706

S. J Desch et al. 1I/'Oumuamua as an N 2 ice fragment of an exo-pluto surface II: Generation of N 2 ice fragments and the origin of 'Oumuamua, Journal of Geophysical Research: Planets (2021). DOI: 10.1029/2020JE006807

Fonte: phys.org