Cientistas revelam quantos objetos interestelares podem estar visitando nosso sistema solar

Impressão artística de 'Oumuamua'.(ESA/Hubble/NASA/ESO)

Em 19 de outubro de 2017, o primeiro objeto interestelar já detectado passou pela Terra em sua saída do Sistema Solar. Menos de dois anos depois, um segundo objeto foi detectado, um cometa interestelar facilmente identificado designado como 2I/Borisov.

O aparecimento desses dois objetos verificou trabalhos teóricos anteriores que concluíram que objetos interestelares (ISOs) entram regularmente em nosso Sistema Solar.

A questão de quantas vezes isso acontece tem sido objeto de uma pesquisa considerável desde então. De acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Iniciativa para Estudos Interestelares (i4is), cerca de sete ISOs entram em nosso Sistema Solar todos os anos e seguem órbitas previsíveis enquanto estão aqui.

Esta pesquisa poderia nos permitir enviar uma nave espacial para se encontrar com um desses objetos em um futuro próximo. A pesquisa que descreve esses achados foi conduzida por vários pesquisadores do i4is, uma organização sem fins lucrativos dedicada à realização de voo interestelar em um futuro muito próximo.

Eles se juntaram a pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Flórida,do Instituto de Teoria e Computação de Harvard (ITC), da Universidade do Texas em Austin, da Universidade Técnica de Muniquee do Observatoire de Paris.

Oumuamua através do Telescópio William Herschel. (Queen's University Belfast)

O estudo do Oumuamua em outubro de 2017 desencadeou uma revolução na astronomia e no estudo de objetos celestes. Não só este era um objeto que havia se formado em outro sistema estelar, mas sua chegada e detecção implicavam uma grande população de tais objetos.

A detecção do 2I/Borisov em 2019 confirmou o que muitos astrônomos já suspeitavam – que os ISOs entram em nosso Sistema Solar regularmente.

Além de físico com o i4is (e o principal autor do estudo), Marshall Eubanks é cientista-chefe da Space Initiatives Inc. e CEO da Asteroid Initiatives LLC. Como ele disse ao Universe Today por e-mail, a descoberta de 'Oumuamua e 2I/Borisov é significativa de uma forma que não pode ser subestimada:

Apenas provando que eles existem, teve um impacto profundo, criando um campo de estudo quase do nada (um campo que as autoridades financiadoras estão apenas começando a reconhecer). Objetos interestelares nos dão a oportunidade de estudar, e no futuro literalmente tocar, exo corpos décadas antes das primeiras missões possíveis até mesmo para as estrelas mais próximas, como Proxima Centauri.

Isso levou a várias propostas de missões que poderiam se encontrar com futuros ISOs que foram vistos passando pelo nosso sistema. Uma dessas propostas foi o Project Lyra, que pesquisadores do i4is compartilharam em um estudo de 2017 (com apoio da Asteroid Initiatives LLC).

Há também a missão Interceptador de Cometas da ESA, que eles planejam lançar em 2029 para se encontrar com um cometa de longo período.

"Começamos a trabalhar em potenciais missões a objetos interestelares em 2017, logo após a descoberta de 'Oumuamua e inicialmente nos concentramos em perseguir esse objeto específico, em contraste com Seligman & Laughlin, que se concentrou em ISOs que podem ser descobertos no futuro", disse Eubanks.

"A missão do Interceptor de Cometas se enquadraria em uma categoria semelhante (build-and-wait)."

Dado que os ISOs se formaram em outro sistema estelar, a oportunidade de estudá-los de perto ofereceria aos cientistas uma visão das condições que estão presentes lá. Na verdade, o estudo dos ISOs é a próxima melhor coisa para enviar sondas interestelares para sistemas estelares vizinhos.

É claro que qualquer missão desse tipo implica uma série de desafios técnicos, sem mencionar a necessidade de um aviso prévio. Como Eubanks explicou:

"Existem dois tipos básicos de missões aqui – planejar e esperar, ou lançar e esperar, missões, como o Interceptor de Cometas da ESA, e perseguir missões, como seria necessário para chegar ao Oumuamua. É muito improvável que quaisquer missões de perseguição sejam capazes de se encontrar com um ISO em retirada – estes certamente serão restritos a voos rápidos. Missões de encontro, missões para corresponder às velocidades e orbitar ou pousar o ISO, precisarão de aviso prévio."

Para ilustrar, quando os astrônomos tomaram conhecimento do 'Oumuamua', foi somente depois que o objeto já tinha feito sua aproximação mais próxima ao Sol (também conhecida como passagem do periélio) e fez uma passagem próxima pela Terra.

Por causa disso, os observadores tiveram apenas 11 dias para realizar observações enquanto saíam do Sistema Solar e estavam fora do alcance de seus instrumentos.

Impressão artística do 2l/Borisov além do nosso Sistema Solar. (S.DagnellonRAO/NSF/AUI)

No caso do 2I/Borisov, o astrônomo amador e fabricante de telescópios Gennadiy Borisov avistou-o em 30 de agosto de 2019, cerca de três meses antes de chegar ao periélio (8 de dezembro de 2019).

Mas para que futuras missões se encontrem com eles, é imperativo saber o máximo possível sobre a frequência com que os ISOs chegam e quão rápido eles estão viajando quando o fazem.

Para o bem de seu estudo, Eubanks e seus colegas procuraram colocar melhores restrições nessas duas variáveis. Para isso, eles começaram levando em conta como a velocidade de um objeto interestelar é influenciada pelo padrão local de descanso (LSR) – o movimento médio das estrelas, gás e poeira na Via Láctea nas proximidades do Sol:

"Assumimos que os ISOs vêm ou são formados com estrelas e seus sistemas planetários, e que depois de estarem por conta própria eles compartilham a mesma dinâmica galáctica que as estrelas. Usamos os dois ISOs conhecidos, 1I/'Oumuamua e 2I/Borisov, e a eficiência de pesquisas astronômicas passadas e atuais para estimar o número desses objetos na galáxia, e estimativas de velocidade estelar da missão Gaia para estimar a expansão de velocidade que deveríamos esperar."

O que eles descobriram foi que em um ano médio, o Sistema Solar seria visitado por até sete ISOs que são semelhantes a asteroides. Enquanto isso, objetos como 2I/Borisov (cometas) seriam mais raros, aparecendo uma vez a cada 10 a 20 anos.

Eles descobriram ainda que muitos desses objetos estariam se movendo em velocidades maiores que a de 'Oumuamua – que estava se movendo a mais de 26 km/s antes e depois de pegar um impulso do Sol.

Conhecer esses parâmetros ajudará os cientistas a se prepararem para possíveis missões de encontro com isos, algo que Eubanks e seus colegas cobriram com mais detalhes em um estudo anterior – "Interestelar Now! Missões para explorar objetos interestelares próximos".

Como o Universe Today relatou na época de seu lançamento, o estudo abordou uma gama mais ampla de isos potenciais e a viabilidade de alcançá-los.

Enquanto isso, este último estudo fornece informações básicas que apoiarão o planejamento e a implementação dessas missões. Além do Projeto Lyra e do Interceptor de Cometas da ESA, existem inúmeras propostas para naves espaciais que poderiam se encontrar com objetos interestelares (ou mesmo fazer a própria jornada interestelar).

Entre eles estão o Projeto Dragonfly, uma pequena espaçonave e vela laser que foi tema de um estudo conceitual de design organizado pela Iniciativa de Estudos Interestelares (i4iS) em 2013.

Outro é o Breakthrough Starshot, um conceito apresentado por Yuri Milner e Iniciativas Inovadoras que também exige que uma pequena espaçonave seja enviada para Alpha Centauri usando um sabre de luz e uma poderosa matriz laser.

Esta proposta foi articulada nos últimos anos pelo  Prof. Abraham Loeb e pelo Prof. Manasvi Lingam.

Enquanto Leob é o fundador do ITC e Presidente do Comitê Consultivo Starshot, Lingham é um pesquisador de longa data do ITC e coautor do "Interestelar Now!" e deste último artigo.

Além de ser interestelar, esses conceitos têm sido propostos como uma possível forma de "perseguir objetos" que entram em nosso Sistema Solar.

De uma forma ou de outra, estaremos atingindo outros sistemas estelares em breve! E saber interceptar e estudar os objetos que eles chutam periodicamente nosso caminho e é uma boa maneira de começar!

Este artigo foi originalmente publicado pelo Universe Today. Leia o artigo original.

Fonte: ScienceAlert