O Cinturão de Kuiper Um ano depois do astrônomo Jan Oort haver proposto a longinqüa localização dos cometas, 50000 vezes mais afastados do Sol do que a Terra, o astrônomo Gerard Kuiper (imagem ao lado) sugeriu que alguns objetos semelhantes a cometas, resíduos da formação do Sistema Solar, deveriam estar localizados logo depois da órbita de Netuno. Kuiper argumentou que seria muito estranho não encontrarmos tal continuum de partículas uma vez que, se ele não existisse, isto implicaria no fato de que o Sistema Solar teria uma "borda" discreta. A idéia da existência deste depósito de cometas após a órbita de Netuno, feita por Kuiper, foi reforçada quando os astrônomos notaram que existiam duas populações separadas destes objetos. A chamada "família de Júpiter" era formada por cometas que orbitavam em torno d o Sol em menos de 200 anos. Além disso, o plano da órbita destes cometas estava localizado bem próximo ao plano de revolução da Terra em torno do So l. Um outro fato marcante era que todos estes cometas se movimentam em torno do Sol na mesma direção que os planetas. Ao contrário dos cometas que formavam a "família de Júpiter" existiam outros com um comportamento completamente diferente. Estes outros cometas levavam muito mais de 200 anos para dar uma volta em torno do Sol e suas órbitas não estavam localizadas no plano da eclíptica. A hipótese lançada por Kuiper foi reforçada no início da década de 80 no século passado, quando foram feitas simulações computacionais computacionais da formação do Sistema Solar. Estes trabalhos mostraram que deveria haver um disco de resíduos desta formação e que ele deveria estar localizado na parte mais extrema do Sistema Solar. Segundo as idéias mais modernas sobre a formação do Sistema Solar, os planetas se aglomeraram rapidamente na região interna do disco circumestelar primordial do Sol e, por meio da ação da força gravitacional, empurraram estes resíduos para fora do nosso sistema. Entretanto, logo depois de Netuno, que é o último dos planetas gigantes, deverá ainda existir uma região de resíduos, objetos gelados que nunca conseguiram coalescer para formar planetas. O Cinturão de Kuiper, como passou a ser chamada esta região pós-netuniana, permaneceu permaneceu apenas teórico até 1992 quando foi detectado um novo objeto celeste exatamente na região o nde deveriam estar localizados os supostos resíduos. Este objeto, designado 1992 QB1 (imagem abaixo) tinha cerca de 240 quilômetros de comprimento, razoavelmente grande mas pequeno demais para ser um planeta, e mostrava que poderiam existir muitos outros objetos semelhantes a ele.
Rapidamente o número de objetos encontrados nesta região aumentou, mostrando que a hipótese de Kuiper estava correta.
Hoje os astrônomos consideram que alguns outros o bjetos já conhecidos, tais como Tritão e Nereida, satélites de Netuno, além do satélite Phoebe de Saturno, poderiam ter sido membros do Cinturão de Kuiper, que posteriormente foram capturados por estes planetas do Sistema Solar.
O planeta anão Plutão, descoberto em 1930, era considerado o maior corpo da região do Cinturão de Kuiper. O planeta anão 1361 99 Eris é atualmente o maior objeto desta região. A figura abaixo mostra, esquematicamente, esquematicamente, como a órbita de Plutão passa pelo Cinturão de Kuiper.
Alguns objetos do Cinturão de Kuiper
Nos últimos anos têm sido identificados muitos objetos do Cinturão de Kuiper, comumente chamados de objetos trans-netunianos. A imagem abaixo mostra alguns deles.
Devido à grande distância em que eles se encontram e ao fato de seu brilho sempre muito pequeno, o trabalho de identificação destes objetos é muito delicado. Sempre precisamos aguardar várias confirmações de sua existência até podermos aceitá-los como membro desta família tão longinqüa. A imagem abaixo mostra um possível candidato a objeto do Cinturão de Kuiper detectado pelo Hubble Space Telescope.
1998 WW31
A imagem a seguir mostra o objeto 1998 WW31, pertencente ao Cinturão de Kuiper. Parece que, na verdade, se trata de dois objetos formando um sistema binário.
Quaoar
Foram os astrônomos Michael Brown e Chadwick Trujillo, do California Institute of Technology, Pasadena, California, que anunciaram a descoberta de um novo objeto em órbita em torno do Sol. No início do ano de 2002, o s astrônomos Trujillo e Brown, usando o telescópio de 48 polegadas de Palomar Observatory, descobriram um objeto de magnitude 18,5, pertencente ao Sistema Solar, e que estava aparentemente localizado na constelação Ophiucus. Para os padrões de objetos astronômicos situados a tão grande distância, este objeto era r elativamente elativamente brilhante mas, mesmo assim, pequeno demais para que a resolução do telescópio de Monte Palomar pudesse revelar o seu disco, o que permitiria que os astrônomos pudessem calcular o seu tamanho. O astrônomo Brown continuou a sua pesquisa sobre este pequeno objeto, agora utilizando o Hubble Space Telescope, da NASA/ESA, o único instrumento com capacidade para resolver o disco de um objeto tão distante. Para isto ele usou uma câmera acoplada ao Hubble Space Telescope, a Advanced Camera for Surveys. Com este fantástico equipamento o objeto revelou ter um tamanho angular verdadeiro de 40 milisegundos de arco, o que corresponde a um diâmetro de cerca de 1250 quilômetros q uilômetros.. Situado a 1,6 bilhões de quilômetros além de Plutão, ou seja a cerca de 6,5 bilhões de quilômetros do nosso planeta, e levando 288 anos para dar uma volta em torno do Sol, em uma órbita quase perfeitamente perfeitamente circular, o astro oficialmente designado designado como "2002 LM60", mas chamado pelos seus descobridores de "Quaoar", entrou para a lista dos pequenos e distantes corpos encontrados no Sistema Solar desde a descoberta de Plutão. A imagem mostrada acima mostra Quaoar visto pelo Hubble Space Telescope. Ela é a soma de 16 imagens individuais feitas com a Advanced Camera for Surveys, da European Space Agency (ESA), que está a bordo do Hubble Space Telescope. Esta foi mais uma grande descoberta que permanecerá nos créditos do Hubble Space Telescope. Os pesquisadores acreditam que Quaoar seja composto, principalmente, de gelos de baixa d ensidade misturados misturados com rochas, o que é a mesma constituição de um cometa. Se isto for verdade, Quaoar terá uma massa equivalente a apenas 1/3 da massa dos asteróides que habitam o Cinturão de Asteróides. Com seus 1250 quilômetros de diâmetro, Quaoar é cerca de 350 quilômetros maior do que o asteróide Ceres e praticamente do mesmo tamanho que o maior asteróide conhecido, o 2001 KX76 que tem agora o nome oficial de IXION. Quaoar tem mais da metade do diâmetro de Plutão e é quase do mesmo tamanho que Caronte, satélite de Plutão que tem 1270 quilômetros de diâmetro.
A imagem abaixo mostra a órbita de Quaoar em relação às órbitas dos planetas externos.
Nesta imagem mostramos a órbita de Quaoar (em vermelho) comparada com as órbitas de Urano, Netuno e do planeta anão Plutão. Os dois eixos da figura, o vertical e o horizontal representas representas as distâncias dos planetas ao Sol em unidades astrônomicas (A. U. que significa astronomical units em inglês).
(copyright: NASA)
Embora seja um objeto impressionante pelo seu tamanho, Quaoar nunca foi considerado o nono planeta do Sistema Solar. No entanto a sua órbita bastante elíptica o leva para dentro da região conhecida como Cinturão de Kuiper. Nesta região estão os objetos remanescentes da formação do Sistema Solar, corpos gelados semelhantes a cometas que se espalham por 5 bilhões de quilômetros além da órbita de Netuno. A órbita de Quaoar quase perfeitamente perfeitamente circular faz com ele seja classificado apenas como membro do Cinturão de Kuiper. Além disso, Quaoar é pequeno demais para ser classificado automaticamente como um novo planeta. A discussão sobre que tipos de objetos podem ser classificados como planetas foi assunto de grande discussão na reunião da União Astronômica Internacional Internacional (IAU - Internacional Astronomic Astronomic Unit), realizada no d ia 24 de Agosto de 2006, em Praga, na República Tcheca. Após longa discussão, em torno da questão se Plutão deveria continuar sendo considerado planeta, chegou-se a conclusão que este astro pertencia a uma outra familia, a dos pequenos planetas ou planetas anões, assim como todos os outros corpos que até o momento vêm sendo descobertos com as mesmas características. Em resumo, nesta reunião histórica ficou decidido decidido que para ser considerado um planeta, o corpo deve estar em órbita do sol; ser o astro dominante em termos de trajetória no espaço e ter forma esférica, possuindo grande massa. Plutão é menor do que muitos satélites naturais existentes no Sistema Solar. Por exemplo, Plutão equivale a apenas 2/3 da nossa Lua! Além disso, os vários asteróides e cometas têm movimento de translação em torno do Sol e não são considerados planetas.
