Trojans ainda podem chover

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Seria uma pesquisa interessante catalogar as reações iniciais que os leitores têm dos "cavalos de Troia". Mas quanto você realmente sabe sobre cavalos de Tróia astronômicos?

Enquanto usado com mais frequência para discutir o conjunto de objetos no caminho orbital de Júpiter, que ficam 60º à frente e atrás do planeta, orbitando o L4 e eu5 Pontos Lagrange, o termo pode ser expandido para incluir qualquer família de objetos que orbitam esses pontos de relativa estabilidade em torno de qualquer outro objeto. Embora se saiba que a família Trojan de Júpiter inclui mais de 3.000 objetos, outros objetos do sistema solar foram descobertos com suas próprias famílias. Até uma das luas de Saturno, Tethys, tem objetos em seus pontos de Lagrange (embora, neste caso, os objetos sejam luas cheias por si só: Calypso e Telesto).

Na última década, foram descobertos cavalos de Troia Neptunianos. Até o final deste verão, seis foram confirmadas. No entanto, apesar dessa pequena amostra, esses objetos têm propriedades inesperadas e podem ultrapassar o número de asteróides no cinturão principal por uma ordem de magnitude. No entanto, eles não são permanentes e um artigo publicado na edição de julho do International Journal of Astrobiology sugere que esses reservatórios podem produzir muitos dos cometas de curto período que vemos e "contribuir com uma fração significativa do risco de impacto para a Terra".

A origem dos cometas de curto período é incomum. Embora as fontes de asteróides próximos da Terra e cometas de longo período tenham sido bem estabelecidas, os locais dos pais dos cometas de curto período têm sido mais difíceis de determinar. Muitos têm órbitas com afélio no sistema solar externo, muito além de Netuno. Isso levou à predição independente de uma fonte de corpos de longe por Edgeworth (1943) e Kuiper (1951). No entanto, outros têm afélio no interior do sistema solar. Embora parte disso possa ser atribuído à perda de energia de passagens próximas a planetas, isso não explicava suficientemente o número total e os astrônomos começaram a procurar outras fontes.

Em 2006, J. Horner e N. Evans demonstraram o potencial de objetos do sistema solar externo serem capturados pelos planetas jovianos. Nesse artigo, Horner e Evans consideraram a longevidade da estabilidade de tais capturas para os cavalos de Troia de Júpiter. Os dois descobriram que esses objetos eram estáveis ​​por bilhões de anos, mas poderiam eventualmente vazar. Isso forneceria um armazenamento de cometas em potencial para ajudar a explicar algumas das esquisitices.

No entanto, a população de Júpiter é dinamicamente “fria” e não contém uma grande distribuição de velocidades que levariam a uma queda mais rápida. Da mesma forma, a família Trojan de Saturno não ficou animada e estima-se que tenha uma meia-vida de ~ 2,5 bilhões de anos. Uma das esquisitices dos Trojans Neptunianos é que os poucos descobertos até agora tendem a ter grandes inclinações. Isso indica que essa família pode ser mais dinamicamente excitada ou "mais quente" do que a de outras famílias, levando a uma taxa mais rápida de derramamento. Mesmo com essa percepção, o quadro completo ainda pode não estar claro, uma vez que as pesquisas por cavalos de Tróia se concentram na eclíptica e provavelmente sentiriam falta de membros adicionais em inclinações mais altas, enviesando assim pesquisas para inclinações mais baixas.

Para avaliar os perigos dessa população excitada, Horner se uniu a Patryk Lykawka para simular o sistema Trojan Neptuniano. A partir disso, eles estimaram que a família tivesse uma meia-vida de ~ 550 milhões de anos. Objetos que saem dessa população sofrerão vários destinos possíveis. Em muitos casos, eles se assemelhavam à classe Centauro de objetos com baixas excentricidades e com periélio perto de Júpiter e afélio perto de Netuno. Outros pegaram energia de outros gigantes gasosos e foram expulsos do sistema solar, e outros se tornaram cometas de curto período com afélio na região de Júpiter.

Dada a capacidade de os Trojans Neptunianos de ejetar membros com frequência, os dois examinaram quantos dos cometas de curto período que vemos podem ser desses reservatórios. Dada a natureza desconhecida do tamanho dessas lojas, os autores estimaram que poderiam contribuir com apenas 3%. Mas se as populações forem tão grandes quanto algumas estimativas indicaram, seriam suficientes para suprir toda a coleção de cometas de curto período. Sem dúvida, a verdade está em algum lugar no meio, mas, se estiver no extremo superior, os Trojans Neptunianos poderiam nos fornecer um novo cometa a cada 100 anos, em média.

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