Úrano é um planeta estranho, irreverente e com um ritmo próprio. Embora partilhe muitas semelhanças com o outro gigante de gelo do nosso Sistema Solar, Neptuno, tem muitos “caprichos” que desafiam o que os cientistas pensam saber sobre planetas.
Como os outros planetas gigantes, Úrano tem um sistema de anéis, uma magnetosfera e vários satélites naturais. O sistema deste planeta tem uma configuração única entre os demais, porque o seu eixo de rotação é inclinado para o lado, quase no plano de translação do planeta. Os cientistas pensam saber agora a razão desta característica.
Conforme referimos, Úrano é estranho e tem características únicas. E uma dessas particularidades é impossível de não se notar: o seu eixo de rotação é tão enviesado que também pode estar deitado. Tem uma inclinação de 98 graus a partir do plano orbital.
E, para completar, este “teimoso” gira no sentido dos ponteiros do relógio – a direção oposta à da maioria dos outros planetas do Sistema Solar. Mas qual será a razão destas “esquisitices”?
Cientistas pensam ter encontrado a explicação para a inclinação de Úrano
Um novo estudo encontrou uma explicação plausível para este comportamento estranho. Segundo referem os cientistas, existe uma lua a migrar para longe do planeta. Como resultado, Úrano está a ser puxado para o seu lado. Os investigadores referem mesmo que esta tal lua, que se suspeita estar a puxar o planeta, não precisa ser muito grande. Dizem mesmo que metade da massa da nossa própria lua poderá ter sido o suficiente, embora uma lua maior ajudasse a explicar ainda melhor.
O raciocínio foi exposto num artigo liderado pela astrónoma Melaine Saillenfest do Centro Nacional de Investigação Científica em França. Este artigo, que ainda não revisto pelos respetivos pares, foi aceite na revista Astronomy & Astrophysics e disponibilizado em na publicação arXiv.
Com uma vasta experiência e dados recolhidos ao longo de muitos anos de informação recolhida, os cientistas inventaram modelos para explicar este comportamento estranho. Teorizaram que poderia ter sido um objeto maciço que colidiu com Úrano e literalmente lhe deu uma pancada de lado, mas, para este evento, o resultado seria outro, existiram mais pedaços pequenos.
Além disso, esta hipótese levanta questões que são ainda mais difíceis de explicar: nomeadamente, aquelas semelhanças irritantes com Neptuno.
Imagem de Úrano à esquerda e Neptuno à direita
Serão Úrano e Neptuno irmãos?
Os dois planetas têm massas extremamente semelhantes, raios, taxas de rotação, dinâmica e composições atmosféricas, e campos magnéticos malucos. Estas semelhanças sugerem que os dois planetas poderiam ter nascido juntos, e tornam-se muito mais difíceis de reconciliar quando se atiram impactos planetários para a mistura.
Isto levou os cientistas a procurar outras explicações, tais como uma oscilação que poderia ter sido introduzida por um sistema de anéis gigantes ou uma lua gigante no início da história do Sistema Solar (embora com um mecanismo diferente).
Então, há alguns anos, Saillenfest e os seus colegas encontraram algo de interessante em Júpiter. Graças às suas luas, a inclinação do gigante do gás poderia aumentar dos seus atuais ligeiros 3% para cerca de 37% em alguns milhar de milhões de anos, graças à migração para o exterior das suas luas.
Depois olharam para Saturno e descobriram que a sua atual inclinação de 26,7 graus poderia ser o resultado da rápida migração para o exterior da sua maior lua, Titã. Nos testes perceberam que poderá ser a resposta.
Obviamente, isso levantou logo questões sobre o planeta mais inclinado do Sistema Solar. Assim, a equipa efetuou simulações de um hipotético sistema uraniano para determinar se um mecanismo semelhante poderia explicar as suas peculiaridades.
Úrano e as suas seis maiores luas comparadas com os seus tamanhos relativos adequados e na ordem correta. Da esquerda para a direita: Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon
A migração das luas faz o planeta ficar esquisito
Não é raro que as luas migrem. A nossa própria Lua está atualmente a afastar-se da Terra a uma taxa de cerca de 4 centímetros por ano. Os corpos que orbitam um centro de gravidade mútuo exercem uma força de maré uns sobre os outros que gradualmente faz com que as suas rotações abrandem. Por sua vez, isto afrouxa o aperto da gravidade para que a distância entre os dois corpos se alargue.
Voltando a Úrano, a equipa realizou simulações com uma gama de parâmetros, incluindo a massa da hipotética lua. Descobriram que uma lua com uma massa mínima de cerca de metade da da Lua da Terra poderia inclinar Úrano para 90 graus se migrasse mais de 10 vezes o raio de Úrano a uma velocidade superior a 6 centímetros por ano.
Contudo, uma lua maior com um tamanho comparável a Ganimedes era mais provável, nas simulações, de produzir a inclinação e rotação que vemos hoje em Úrano. No entanto, a massa mínima – cerca de meia lua terrestre – é cerca de quatro vezes a massa combinada das atuais luas uranianas conhecidas.
Além destas possíveis causas, os cientistas também referiram que com uma inclinação de cerca de 80 graus, a lua desestabilizou-se, e desencadeou uma fase caótica para o eixo de rotação que terminou quando a lua acabou por colidir com o planeta, “fossilizando” efetivamente a inclinação axial e a rotação de Úrano.
Esta nova imagem para a inclinação de Úrano parece-nos bastante promissora.
Tanto quanto sabemos, esta é a primeira vez que um único mecanismo é capaz de inclinar Úrano e fossilizar o seu eixo de rotação no seu estado final sem invocar um impacto gigantesco ou outros fenómenos externos. A maior parte dos nossos sucessos atinge picos na localização de Úrano, o que aparece como um resultado natural da dinâmica.
Esta imagem também parece apelativa como um fenómeno genérico: Júpiter hoje está prestes a iniciar a fase de inclinação, Saturno pode estar a meio caminho e Urano teria completado a fase final, com a destruição do seu satélite.
Escrevem os investigadores.
Agora é provar que a lua de Úrano foi a culpada pela inclinação
Não é claro se Úrano poderia ter acolhido uma lua suficientemente grande e com uma taxa de migração suficientemente elevada para produzir este cenário, e será, dizem os investigadores, um desafio para mostrar com observações.
No entanto, uma melhor compreensão da atual taxa de migração para as luas de Úrano constituiria uma forma significativa de resolver estas questões. Se estiverem a migrar a um ritmo elevado, isto pode significar que se formaram a partir dos escombros da lua antiga, após a sua destruição há muitos eons atrás.