Alguns astrônomos acreditam que Júpiter, em vez de proteger a Terra de cometas e asteroides perigosos, lança ativamente objetos para dentro do sistema solar. Novas pesquisas demonstram esse complexo processo em ação.
Uma teoria popular sugere que Júpiter, com sua enorme massa, age como um gigantesco escudo no espaço, sugando ou desviando detritos perigosos que sobram da formação do sistema solar. Isso faz sentido, mas a teoria do escudo de Júpiter, como é conhecida, tem caído em desuso nas últimas duas décadas.
Um dos principais críticos dessa teoria, Kevin Grazier, que fazia parte da Academia Militar Americana de West Point e da NASA, tem procurado desmascarar a ideia durante anos. Ele publicou vários estudos sobre o assunto, incluindo um artigo de 2008 intitulado “Jupiter as a Sniper Rather Than a Shield” (Júpiter como atirador furtivo em vez de escudo, em tradução livre).
De fato, Grazier tem demonstrado a cada dia que passa as formas como Júpiter, em vez de ser o nosso protetor, é na realidade – embora indiretamente – uma ameaça perigosa.
A última investida de Grazier no assunto envolve dois artigos complementares, um publicado no Astronomical Journal em 2018 e o outro no Monthly Notices of the Royal Astronomical Journal em 2019.
O primeiro artigo analisa as formas complexas em que os objetos do sistema solar externo são afetados pelos planetas Jovianos, especificamente Júpiter, Saturno, Netuno e Urano, enquanto o segundo artigo analisa uma família específica de corpos celestes congelados e como eles são transformados por Júpiter em cometas potencialmente mortais.
Olhando para as descobertas dos dois artigos, parece que a teoria do Escudo de Júpiter pode ser descartada em breve.
“Na verdade, eu não diria que [a teoria] está em risco, eu diria que foi colocada para descansar”, disse Grazier ao Gizmodo, em um e-mail. “As nossas simulações mostram que Júpiter tem a mesma probabilidade de enviar cometas para a Terra como para desviá-los, e já vimos isso acontecer de verdade no sistema solar.”
O método do estudo
Essa característica foi muita boa quando a Terra era jovem, pois cometas e asteroides entregavam os ingredientes essenciais necessários para a vida. Hoje, porém, esses impactos certamente não seriam positivos, pois poderiam desencadear extinções em massa semelhantes àquela que extinguiu os dinossauros terrestres há cerca de 66 milhões de anos.
Os trabalhos de Grazier apresentam novos modelos que demonstram os complexos processos astrofísicos necessários para converter corpos celestiais distantes em ameaças locais.
Trabalhando com colaboradores do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e da Universidade do Sul de Queensland, Grazier mostrou como objetos no disco disperso, um anel dentro do Cinturão de Kuiper que contém muitos planetesimais que se aproximam do Neptuno, são influenciados pelos planetas Jovianos.
Eles também mostram como os Centauros, um grupo de corpos congelados em órbita além de Júpiter e Netuno, são transformados por Júpiter em cometas potencialmente ameaçadores para a Terra, especificamente uma coleção de objetos conhecidos como Cometas da Família de Júpiter.
Usando simulações, os pesquisadores descobriram que “objetos Centauros, cometas da família Júpiter e objetos no disco disperso não são populações dinamicamente distintas – que as órbitas dos objetos nessas famílias evoluem sob a influência gravitacional dos planetas Jovianos, e os objetos podem se mover entre essas três classificações dinâmicas muitas vezes ao longo de suas vidas”, disse Grazier.
Os pesquisadores usaram uma ferramenta do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA que permitiu simular as posições dos planetas Jovianos em qualquer momento. Os espaços entre esses planetas eram então “semeados” com partículas (ou seja, corpos celestes congelados) colocados em órbitas aleatórias.
O modelo esmiuçou os números, prevendo as posições tanto dos planetas como das partículas ao longo das suas órbitas durante longos períodos de tempo. A simulação poderia produzir resultados em intervalos regulares, mas também quando ocorresse um evento interessante que influenciasse fortemente a trajetória de uma partícula.
O modelo afirmava uma hipótese antiga de que os Centauros são alimentados pelo disco disperso e que os planetas Jovianos desempenham um papel nesse processo. O modelo também mostrou como nascem os Cometas da Família Júpiter (JFCs, na sigla em inglês).
“Esta pesquisa foi dividida entre a dinâmica planetária e da ciência da computação ou, sem dúvida, da ciência dos dados”, disse Grazier. “Em nossas simulações, uma grande fração dos objetos que se tornam JFCs são primeiro agarrados por Júpiter, no que são chamados de órbitas temporárias de captura, ou TSCs – ou seja, órbitas que circundam Júpiter algumas vezes, depois deixam Júpiter, muitas vezes em uma órbita muito diferente. Nós sabemos que os TSCs acontecem. O cometa P/111 Helin-Roman-Crockett passou mais de 11 anos em órbita ao redor de Júpiter nos anos 70 e 80, e será capturado novamente nos anos 2070. A geometria de saída destes eventos é o que determina se o objeto está ou não em uma órbita JFC”.
Que os JFCs realmente existem já sabíamos. Em 1767, um objeto chamado D/1770 L1 Lexell fez uma aproximação a Júpiter, fazendo com que ele migrasse para uma órbita de travessia da Terra, tornando-se assim o primeiro cometa conhecido da família de Júpiter.
“Nós sabemos que Júpiter converte objetos do Sistema Solar exterior em JFCs há algum tempo, só não tínhamos um modelo para saber exatamente como esse processo se desenrola”, disse Grazier.
Júpiter de dois gumes
Quanto Júpiter ou mesmo Saturno atuarem como um escudo, Grazier disse isso ainda pode acontecer, mas que os gigantes de gás protegem a Terra principalmente de objetos presos entre eles. Quanto a objetos encontrados no sistema solar exterior, a história é diferente.
Em um e-mail enviado ao Gizmodo, Jonti Horner, co-autor de ambos os estudos, disse que Júpiter desempenha um papel duplo.
“Ele [Júpiter] pega coisas que ameaça a Terra e as joga para longe, limpando o espaço próximo do nosso planeta. Portanto, nesse sentido, ele atua como um escudo”, disse Horner, astrônomo da Universidade do Sul de Queensland. “No entanto, por outro lado, ele pega coisas que não chegam nem perto da Terra e as joga para o nosso lado, o que significa que ele também é uma ameaça. Para descobrir que lado é mais importante – para determinar se Júpiter é realmente amigo ou inimigo – você precisa olhar para a história com algum nível de detalhe.”
Curiosamente, essas simulações também previam a presença de outros cometas familiares planetários.
“Uma coisa interessante que nosso trabalho destaca é que Saturno – e em menor grau, Urano e Netuno – também têm suas próprias famílias de cometa, mas que são muito menores do que as controladas por Júpiter”, disse Horner.
“Embora possa parecer que nosso trabalho está prevendo algo que ainda não vimos, na verdade é o caso de que nosso trabalho está sustentando e explicando o que já vemos. Os cometas da família Júpiter são conhecidos há muito, muito tempo, e sempre se pensou que Júpiter os atira para dentro e controla suas órbitas”.
E esse processo é constante. A população de Centauros é constantemente reabastecida pelos pedaços de detritos encontrados no disco disperso. Consequentemente, os JFCs “são uma ameaça de impacto sempre presente”, como os autores escreveram em seu artigo de 2019.
“Já sabíamos que a Terra estava numa encruzilhada cósmica”, disse Grazier. “Há centenas de objetos próximos da Terra que são potencialmente perigosos. Acho que agora só temos que prestar mais atenção ao que está acontecendo em um local um pouco mais afastado de Júpiter.”
A NASA está considerando um par de missões para estudar os Centauros de Júpiter de perto, usando duas espaçonaves chamadas Centaurus e Chimera. Essas missões, se aprovadas, poderia nos dizer mais sobre a origem do sistema solar, mas talvez nos diga mais sobre as maneiras com que esses objetos representam um risco à Terra.