gov-civil-vilareal.ptO Sol já foi parte de um sistema estelar binário?
>O Sol é único, uma estrela solitária viajando pela galáxia.
Mas ... já orbitou outra estrela? No passado distante, poderia ter tido temporariamente um companheiro de viagem, feito parte de um sistema binário?
Essa não é uma ideia boba. Metade das estrelas da galáxia pertencem a sistemas binários ou múltiplos , então uma estrela tem a mesma probabilidade de estar em uma ou não. Essa ideia de o Sol ser um binário existe há muito tempo, mas um novo artigo analisa a possibilidade de o Sol ter um companheiro por um tempo logo após sua formação como uma forma de explicar algumas coisas estranhas sobre nosso sistema solar, incluindo a presença do Planeta Nove, um nono planeta teorizado orbitando o Sol muito além de Netuno.
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Os astrônomos pensam que o Planeta Nove (ou apenas P9) existe devido a um alinhamento das órbitas de vários corpos menores também muito distantes do Sol. Mas é estranho; teria que ser muito mais massivo do que a Terra, e não é fácil formar um planeta tão distante (ele orbitaria o Sol em um caminho elíptico a cerca de 75 bilhões de km do Sol; para comparação, Netuno está a cerca de 4,5 bilhões de km )
Obra de arte retratando o Planeta Nove, uma super-Terra teorizada orbitando o Sol a várias dezenas de bilhões de quilômetros de distância. Observações de mundos gelados distantes indicam que este planeta existe. Crédito: Roberto Molar Candanosa e Scott Sheppard, cortesia do Carnegie Institution for Science.
É possível que P9 uma vez orbitasse outra estrela que passou perto do Sol, e a gravidade de nossa estrela a despiu, o Sol mantendo-a para si. Mas a física disso torna difícil de fazer também; normalmente, em um encontro como esse, o planeta ganha tanta energia que é arremessado para longe de ambos os sistemas.
Mas isso se o Sol estiver sozinho. Se, em vez disso, fizesse parte de um sistema binário quando era jovem, a física de captura na verdade fica mais fácil; em muitos casos, as duas estrelas trabalham juntas para minimizar a energia adicionada ao planeta, permitindo que ele seja capturado por uma das estrelas.
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Obra de arte retratando um segundo sol, um companheiro binário do Sol que pode ter existido bilhões de anos atrás. Crédito: M. Weiss
Supondo que esse seja o caso com o Sol, há algumas coisas que você pode dizer sobre como teria sido a possível estrela companheira. Em geral, a estrela teria que estar cerca de três vezes mais distante do Sol do que P9 para que a órbita do planeta fosse estável (caso contrário, a influência gravitacional da segunda estrela desestabilizaria a órbita do planeta). Isso significa que o suposto companheiro do Sol deveria estar a pelo menos 225 bilhões de quilômetros de distância. Supondo que ele tivesse a mesma massa do Sol (a maioria dos componentes binários da estrela tem massa aproximadamente igual; isso acontece naturalmente na forma como se formam), isso torna a captura e manutenção de P9 vinte vezes mais fácil do que se o Sol estivesse sozinho.
Na verdade, os astrônomos no artigo notam que, de acordo com seu trabalho, muitos outros corpos grandes teriam sido capturados junto com o P9, que é uma previsão testável. O telescópio Vera Rubin - um monstro Telescópio espelho de 8,4 metros equipado com um impressionante 3.2 gigapixel Câmera - estará online em alguns anos, e é a aposta certa para encontrar P9 se o planeta existir. Se ele encontrar outros objetos em órbitas semelhantes, isso dará um grande impulso à hipótese do binário solar.
Esquema do sistema solar inicial proposto: o planeta Nove orbita junto com muitos outros objetos semelhantes a cerca de 75 bilhões de km do Sol, com uma segunda estrela semelhante ao Sol a cerca de 225 bilhões de km de distância e a nuvem de corpos gelados de Oort ao longo de um trilhão de km longe do Sol (nota: 1 AU = 150 milhões de km). Crédito: Siraj e Loeb
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Eles também apontam que um companheiro binário também resolve alguns outros problemas em nosso sistema solar. Por exemplo, os corpos gelados orbitando além de Netuno vêm em grupos diferentes . Um é chamado de disco espalhado , e é composto de objetos que têm órbitas altamente elípticas e inclinadas, provavelmente lançadas naquela região do espaço por encontros com os gigantes gasosos, mais notavelmente Netuno. Outra é a nuvem externa de Oort, um enorme volume esférico de espaço a cerca de um trilhão (!!) de quilômetros do sol. Existem cerca de 10 vezes mais objetos externos da Nuvem de Oort do que no disco espalhado, mas de acordo com a maioria das hipóteses sobre a formação do sistema solar, esse número deve ser um pouco menor. No artigo, os astrônomos descobriram que a ideia binária produz naturalmente a proporção correta. Interessante.
Então, se o Sol tinha um companheiro binário, onde ele está? Claramente não está lá agora; uma estrela como o Sol, a 200 bilhões de quilômetros de distância, seria tão brilhante quanto a Lua do primeiro quarto minguante! Você pensaria que já teríamos notado.
Se alguma vez existiu, já se foi. A maioria das estrelas nascem em aglomerados estelares , grupos de centenas ou mesmo milhares de estrelas, então não é exagero pensar que o Sol nasceu em um há 4,6 bilhões de anos atrás também. Encontros entre estrelas são muito provavelmente em um volume de espaço tão lotado. Se até mesmo uma anã vermelha de baixa massa com um décimo da massa do Sol passasse a cerca de 300 bilhões de km de distância, ela poderia interromper o sistema, ejetando a antiga companheira do Sol. É provável que o Sol só tenha mantido o companheiro por cerca de cem milhões de anos antes de perdê-lo, um período curto em comparação com a idade atual do Sol.
Portanto, no momento, esta é uma ideia muito interessante, mas altamente teórica. Esperançosamente, não demorará muito para que o Planeta Nove seja encontrado, e então talvez tenhamos algumas evidências observacionais também. Ainda não sabemos muito sobre as atuais condições e ambiente para o jovem Sol. Talvez em breve o faremos.
