Crianças, às vezes, perguntam coisas que os pais não sabem responder. O filho da astrônoma Juna Kollmeier a deixou sem palavras em 2014:

“As luas podem ter luas?”

Então, ela foi atrás de uma resposta.

Até onde os cientistas sabem, nenhum dos planetas do Sistema solar tem sub-luas, isto é, luas orbitando suas luas. Kollmeier, que trabalha nos Observatórios do Instituto Carnegie de Washington, e o astrônomo Sean Raymond, da Universidade de Bordeaux, se juntaram para procurar a resposta — e, bem, ela é complicada. Mas as evidências de uma enorme exolua, possivelmente orbitando outra estrela, torna a questão mais visionária do que nunca — e ela pode revelar informações importantes sobre a história do nosso próprio Sistema Solar.

“Nós estamos apenas arranhando a superfície aqui ao tentar usar a ausência de sub-luas para entender nossa história primitiva”, diz Kollmeier ao Gizmodo.

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A breve análise feita pela equipe descobriu que pequenas sub-luas, talvez de 10 quilômetros de raio, poderiam apenas sobreviver em torno de grandes luas (como aquelas que vemos no nosso Sistema Solar) se estivessem muito distantes do planeta hospedeiro, de acordo com o artigo ainda não impresso, publicado no servidor arXiv. As luas que estão próximas demais dos planetas hospedeiros ou que são muito pequenas poderiam perder suas sub-luas para as forças gravitacionais do planeta — destruindo a sub-lua, fazendo-a bater na lua ou no planeta ou disparado-a no espaço.

Um esquema do artigo mostra que a Lua pode ter tido uma sub-lua estável – os círculos pretos representam as luas e as regiões cinzentas representam o parâmetro onde as luas poderiam ter suas próprias luas. Créditos: Kollmeier e Raymond (arXiv (2018))

Mas mesmo que nosso Sistema Solar não tenha sub-luas conhecidas, há algumas luas que podem ter tido suas próprias luas em algum momento, de acordo com seu tamanho, segundo a análise. Isso inclui a própria Lua da Terra.

Kollmeier vem pensando na pergunta desde 2014, mas notícias recentes sobre evidências de uma exolua (uma lua de outro sistema estelar) trouxe energia de volta para ela e Raymond prosseguirem com a publicação do artigo. Usando o Hubble, cientistas observaram recentemente uma coisa intrigante. Algumas horas depois do massivo exoplaneta Kepler-1625b passar em frente sua estrela hospedeira, a luz dela parece fraquejar uma segunda vez. Astrônomos pensaram que uma lua do tamanho de Netuno poderia estar orbitando o planeta, que tem dez vezes a massa de Júpiter, causando o tal escurecimento. Dado o enorme tamanho da potencial exolua, ela pode ser uma boa candidata para ter sua própria lua: uma sub-lua.

A astrofísica Michele Bannister, da Universidade da Rainha em Belfast, na Irlanda do Norte, também achou a questão intrigante. Ela aponta que já foram descobertos alguns sistemas de corpos celestes bem estranhos para lá de Netuno, que desafiam a definição de “lua”. Caronte não orbita Plutão, por exemplo, mas, na verdade, os dois objetos orbitam algum ponto localizado entre eles, assim como outras quatro luas. De maneira semelhante, o sistema 47171 Lempo contém dois pequenos planetas orbitados por um terceiro objeto, um satélite bem menor.

Até o momento, o artigo não foi revisado por outros cientistas, e ainda há trabalho a ser feito. Bannister gostaria de ver uma análise mais profunda, usando dados de alta-resolução sobre a distribuição de massa dentro da Terra e da Lua, por exemplo. Sem cálculos mais precisos, não poderemos dizer nem mesmo se nossa própria Lua teve uma companheira.

Kollmeier concorda que este trabalho é apenas preliminar (e que seu filho não deve estar satisfeito com o progresso) mas são perguntas importantes a serem feitas. “Eu estou super-animada com o interesse das pessoas na questão e espero que mais trabalhos sejam feitos a partir delas”, diz a astrônoma.

[arXiv]

Imagem do topo: A representação artística do sistema planetário anão Plutão-Caronte, que não é exatamente um sistema onde as luas têm luas. Créditos: Kevin McGill (Flickr)