NASA, ESA ,Feild (STScI)
Ilustração do cinturão de asteroides no Sistema SolarNASA, ESA ,Feild (STScI)Bilhões de corpos de formato irregular, a maioria do tamanho de uma pedra e uns poucos com centenas de quilômetros de diâmetro, giram em torno do Sol na região compreendida entre as órbitas de Marte e Júpiter. Eles compõem o que se convencionou chamar cinturão de asteroides. A origem da aglomeração de asteroides é um mistério, mas as teorias mais aceitas partem do pressuposto de que havia uma quantidade muito maior de matéria nessa região nos primórdios do Sistema Solar e, por algum motivo, 99% dela teria sido expelida dali. Os astrofísicos André Izidoro, do Grupo de Dinâmica Orbital e Planetologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá, e Sean Raymond, da Universidade de Bordeaux, propuseram uma nova teoria, baseada em simulações computacionais, para explicar a origem do cinturão que adota uma visão radicalmente oposta às ideias mais tradicionais.
Segundo a dupla, que publicou artigo em 13 de setembro na revista científica Science Advances com os detalhes de sua teoria alternativa, a região em que está hoje o cinturão seria praticamente desprovida de matéria no nascimento do Sistema Solar. “A parte mais externa do cinturão teria se originado como um subproduto do processo de formação do núcleo sólido dos planetas gigantes gasosos, Júpiter e Saturno, e a mais interna teria resíduos dos embriões planetários que deram origem aos planetas terrestres, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte”, explica Izidoro, que fez a pesquisa com o auxílio de uma bolsa de Jovem Pesquisador da FAPESP. De acordo com essa hipótese, aglomerações de matéria que não entraram na composição tanto dos planetas gasosos como dos terrestres, especialmente de Júpiter e de Marte, teriam sido expelidos para essa área então vazia do nascente Sistema Solar devido a interações gravitacionais e a ação da força de arrasto. Assim teria surgido o cinturão.
A nova teoria também fornece uma explicação para a disposição dos principais tipos de asteroides do cinturão. Na parte mais externa, concentram-se os asteroides do tipo C, escuros e ricos em carbono, que representam 75% dos objetos do cinturão. No trecho mais interior, a maior parte dos objetos são asteroides do tipo S, mais brilhantes e com alta concentração de sílica, que respondem por 17% dos corpos do cinturão. Segundo o modelo proposto por Izidoro e Raymond, os asteroides do tipo C, também denominados molhados, teriam se originado de sobras da matéria do processo formativo dos planetas gigantes gasosos. “A água da Terra pode ter vindo também desses asteroides que eventualmente colidiam com nosso planeta ainda em fase de formação”, comenta o astrônomo brasileiro, que, ao lado do colega de Bordeaux, tratou desse tema em outro artigo recente, de 30 de junho na revista científica Icarus. Os asteroides do tipo S, considerados secos, seriam a sobra da matéria não utilizada na formação de Marte e dos outros mundos terrestres.
Durante meses, Izidoro e Raymond rodaram mais de 200 simulações em computadores de como poderia ter sido o processo de formação dos planetas do Sistema solar e do surgimento do cinturão de asteroides. Eles sempre partiram da premissa, pouco usual, de que entre Marte e Júpiter não havia matéria primordial. Esse cenário se passa ainda durante os primeiros milhões de anos da vida do Sol, que se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos. “Nosso próximo passo é testar cada um dos modelos que existem para explicar o cinturão de asteroides e ver o que podemos aprender sobre a formação do Sistema Solar”, destaca Raymond.
Para o astrofísico Jorge Meléndez, da Universidade de São Paulo (USP), as simulações feitas pela dupla são muito interessantes e trazem uma nova visão sobre o Sistema Solar. “O estudo mostra que, no início do sistema, não é necessário ter havido um cinturão de asteroides muito mais massivo”, comenta Meléndez. “Um dos problemas do modelo atual é explicar como esse cinturão [supostamente massivo em seus primórdios] teria perdido tanta massa.” Atualmente, a massa do cinturão não passa de 4% da Lua.
Projeto
Formação e dinâmica planetária: do Sistema Solar a exoplanetas (nº 16/12686-2); Modalidade Jovem Pesquisador; Pesquisador responsável André Izidoro (Unesp); Investimento R$ 178.755,00
Artigos científicos
RAYMOND, S.N. e IZIDORO, A. The empty primordial asteroid belt. Science Advances. 13 set. 2017
RAYMOND, S.N. e IZIDORO, A. Origin of water in the inner Solar System: Planetesimals scattered inward during Jupiter and Saturn’s rapid gas accretion. Icarus. 30 jun. 2017.
