Sistema estelar está se movendo rumo ao Sol. Pesquisa simulou objetos ejetados e constatou que podem chegar aqui em menos de 10 milhões de anos.
O aparecimento dos Objetos Interestelares (ISOs) ‘Oumuamua, em 2017, e do cometa Borisov, em 2019, levantou interesse de cientistas e de parte do público. Infelizmente, passaram muito rápido pelo Sistema Solar e não foi possível estudá-los em grandes detalhes. Não sabemos de onde cada ISO veio, mas deve haver mais deles visitando nossa vizinhança. Uma boa oportunidade para estudar como o transporte de material entre sistemas solares ocorre é proporcionado pelo sistema estelar Alfa Centauri.
O sistema estelar Alfa Centauri (α Cen) é o mais próximo do Sol e consiste em três estrelas: Alfa Centauri A e B, que estão em uma relação binária, e Proxima Centauri, uma anã vermelha fraca que orbita suas duas colegas a maior distância e, atualmente, um pouco mais próxima de nós. O sistema α Cen hospeda planetas e está se movendo em nossa direção a 22 km/s, cerca de 79 mil km/h. Em cerca de 28 mil anos, ele atingirá seu ponto mais próximo do Sol, cerca de 200 mil unidades astronômicas (UA, a distância média da Terra ao Sol).
Uma nova pesquisa a ser publicada no Planetary Science Journal examina quanto material de α Cen poderia atingir nosso Sistema Solar e quanto pode já estar aqui. Os autores são Cole Greg e Paul Wiegert, do Departamento de Física e Astronomia e do Instituto de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade de Western Ontario, Canadá.
“Embora sistemas estelares maduros provavelmente ejetem menos material do que aqueles em seus
anos de formação de planetas, a presença de várias estrelas e planetas aumenta a probabilidade de espalhamento gravitacional de membros de quaisquer reservatórios planetesimais remanescentes, assim como asteroides ou cometas estão sendo ejetados atualmente de nosso Sistema Solar”, escrevem os autores.
Além de objetos de tamanho considerável, como Borisov e ‘Oumuamua, sabemos que poeira interestelar também chega ao Sistema Solar, como detectado pela sonda Cassini. Os modelos existentes para ejeção de material de sistemas estelares são parcialmente baseados no que sabemos sobre nosso Sistema Solar e como ele ejeta material. Greg e Wiegert basearam seu trabalho nesses modelos.
A pesquisa mostra que há quantidades potencialmente grandes de material de α Cen pelo Sistema Solar. No entanto, esses objetos são extremamente difíceis de detectar, provavelmente na Nuvem de Oort. Os autores escrevem que “o número atual de partículas Alfa Centauri maiores que 100 m de diâmetro dentro da nossa Nuvem de Oort é 106“, 1 milhão. Segundo eles, “a fração observável de tais objetos permanece baixa” e que há apenas uma chance em um milhão de que um esteja a 10 UA do Sol.
Os pesquisadores executaram simulações para determinar quanto material de α Cen pode chegar ao Sistema Solar. As simulações representam o intervalo de de 100 milhões de anos atrás a 10 milhões de nos no futuro. Durante esse período, α Cen ejetou 1.090.000 partículas. Elas foram ejetadas em direções aleatórias a velocidades diferentes e apenas 350 partículas, cerca de 0,03%, teve passagem próxima pelo Sol.
A animação acima mostra alguns resultados da pesquisa, com frames a cada 3 mil anos. A órbita de α Cen em torno do Centro Galáctico é vista nos planos xy e yz na parte superior. Na arte inferior, dos corpos ejetados de α Cen são vistas em um quadro comovente. Na parte superior, o Sol é marcado por um hexágono preto e seu caminho orbital é indicado por uma linha sólida cinza, com a localização e o caminho de α Cen mostrados por uma estrela amarela e uma linha azul sólida. Na parte inferior, o quadro segue α Cen em sua órbita enquanto mantém sua orientação com o eixo y apontando para o Centro Galáctico (seta azul) e a velocidade de α Cen apontando na direção -x (seta preta). As cores dos ejetados representam a 3ª dimensão da posição, exceto que qualquer partícula que em qualquer ponto chegará a 100 mil UA de Sol é plotada em vermelho.
Tamanho De acordo com os autores, pequenas partículas que apareceriam como meteoros na atmosfera da Terra provavelmente não nos alcançariam. Elas são submetidas a muitas forças em seu caminho, incluindo campos magnéticos, arrasto do meio interestelar e destruição por pulverização catódica ou colisões. Esses efeitos não foram modelados nesse trabalho.
Os pesquisadores calcularam o tamanho mínimo necessário para que um objeto sobrevivesse à viagem. Isso foi feito extraindo parâmetros relevantes de cada um dos 350 objetos que se aproximaram do Sol na simulação. Eles descobriram que uma partícula com uma mediana de 3,30 μm poderia ser capaz de cruzar o espaço entre os dois sistemas.
“Nesse tamanho e velocidade, a partícula pode viajar 125 pc no ISM [espaço interestelar] antes que a destruição do grão se torne relevante, 4.200 pc para o arrasto do ISM e apenas 1,5 pc para forças magnéticas, e assim nossas partículas típicas são efetivamente limitadas magneticamente”, explicam os pesquisadores. Os autores também apontam que esses grãos minúsculos não são detectáveis por instrumentos de radar de meteoros, como o Zephyr Meteor Radar Network .
Esses resultados são prejudicados por nossa compreensão precária da taxa de ejeção de material do Sistema Solar, na qual a pesquisa é parcialmente baseada. “Infelizmente, a taxa de ejeção de material de α Cen é mal restringida”, escrevem Greg e Wiegert.
No entanto, a pesquisa mostra que algum material pode nos alcançar e já está aqui. A maior parte viajou por menos de 10 milhões de anos para nos alcançar, mas tem que ser maior do que cerca de 10 mícrons para sobreviver à jornada. Ela também estima que cerca de 10 partículas de α Cen se tornam meteoros detectáveis na atmosfera da Terra atualmente, com esse número aumentando por um fator de dez nos próximos 28 mil anos.
Esta pesquisa apresenta um exemplo concreto de como nosso Sistema Solar interage com seus arredores. Se o material de sistemas estelares pode se mover entre eles, abre-se outra janela para o processo de formação planetária. Parte do material de α Cen que chega até nós pode ser da mesma fonte de material de formação de seus planetas. Pode ser possível aprender algo sobre esses planetas diretamente sem ter que superar a vasta distância entre nós e α Cen.
“Uma compreensão completa dos mecanismos pelos quais o material pode ser transferido de Alfa Centauri para o Sistema Solar não apenas aprofunda nosso conhecimento sobre o transporte interestelar, mas também abre novos caminhos para explorar a interconexão dos sistemas estelares e o potencial de troca de material pela Galáxia”, concluem os autores.