Vivemos enganados com as distâncias do Sistema Solar

Os avanços da tecnologia têm mostrado o quanto desconhecemos o Universo, mas também como estamos ainda errados quanto ao que achamos que conhecemos do Sistema Solar. Afinal, o vizinho mais próximo de Neptuno é Mercúrio. Mas há outros "enganos"!

Tanto que desconhecemos o Sistema Solar

De facto, Mercúrio é, em média, o planeta mais próximo de todos os planetas do Sistema Solar.

Há informação que guardamos na cabeça de forma automática desde que a aprendemos, como as preposições ou a lista dos planetas do Sistema Solar.

Isso tem desvantagens: ou temos de recitar tudo até chegar ao que interessa, ou, se já passaram alguns anos, acabamos a lista com Plutão... sim, o tal planeta que deixou de o ser.

Qual é, afinal, o planeta mais próximo da Terra?

Perante esta pergunta, e com a tentação de repetir a lista decorada, muitas pessoas dirão Vénus e outras tantas Marte. A realidade é mais complexa e, embora a situação mude frequentemente, de forma generalizada considera-se que a resposta correta é Vénus.

De facto, ao olhar para as distâncias entre cada par de planetas, chegaríamos a essa conclusão. Bem… sim, mas não exatamente.

Até a NASA se refere a Vénus como “o nosso vizinho planetário mais próximo”. E embora isso seja verdade se olharmos apenas para o planeta que mais se aproxima da Terra, já não o é quando a questão é saber qual é o planeta mais próximo em média. Aqui, o cenário muda e há um novo vencedor: Mercúrio.

Mercúrio é o planeta mais interior do Sistema Solar, mas, em média, passa mais tempo perto da Terra do que Vénus. Mais ainda: Mercúrio é, em média, o planeta mais próximo de todos os outros planetas do Sistema Solar.

Porque falha o método tradicional

O método habitual limita-se a subtrair o raio médio da órbita interior ao da exterior. Assim, a distância média entre a Terra (1 UA) e Vénus (0,72 UA) seria de 0,28 UA. Quando estão mais afastados, Vénus pode chegar a estar a 1,72 UA da Terra.

Embora seja intuitivo considerar a distância média entre dois pontos de elipses concêntricas como a diferença dos seus raios, essa diferença apenas determina a distância média dos pontos mais próximos das elipses, não de todas as posições possíveis.

Fazer a média entre os cenários de maior aproximação e maior afastamento melhora o cálculo, mas continua a ser impreciso, explicam os cientistas Tom Stockman, Gabriel Monroe e Samuel Cordner.

O método ponto-círculo muda tudo

Por isso, o Instituto Americano de Física desenvolveu um método matemático mais rigoroso, que calcula a distância média dos planetas ao longo do tempo. Neste cenário, tudo muda, não apenas para a Terra, mas para todos os planetas.

O método chama-se ponto-círculo (PCM) e modela as órbitas como círculos concêntricos e coplanares. Como os planetas passam o mesmo tempo em cada ponto da sua órbita, é possível calcular a distância média integrando todas as posições possíveis.

Com este método, Vénus encontra-se, em média, a 1,14 UA da Terra, enquanto Mercúrio está a apenas 1,04 UA.

O corolário “whirly-dirly”

Observámos que a distância entre dois corpos em órbita é mínima quando a órbita interior é a mais pequena. Esta observação levou ao que chamamos o corolário whirly-dirly, uma referência a um episódio da série Rick and Morty.

Para dois corpos com órbitas aproximadamente coplanares, concêntricas e circulares, a distância média entre ambos diminui à medida que diminui o raio da órbita interior.

A equipa de investigação executou uma simulação que calculou a posição dos oito planetas ao longo de 10.000 anos, registando continuamente as suas distâncias.

Os resultados diferiram até 300% face ao método tradicional, mas menos de 1% quando comparados com o método ponto-círculo.

Um resultado com impacto para além da Terra

Esta descoberta não afeta apenas a Terra. Pode ser generalizada a qualquer par de corpos com órbitas aproximadamente circulares, concêntricas e coplanares.

Com este método, a distância média entre dois corpos depende do raio da órbita interior: quanto menor for essa órbita, menor será a distância média.

Em resumo, Mercúrio é o planeta mais próximo da Terra, mas também de Neptuno e até do agora reclassificado Plutão.

Para além de alterar o paradigma sobre como encaramos as distâncias planetárias, este método pode vir a ser útil na estimativa de comunicações com satélites.

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