E Plutão já não é planeta.

E Plutão já não é planeta.
Nuno Peixinho
Grupo de Astrofísica da Universidade de Coimbra
Observatório Astronómico da Universidade de Coimbra
Um Pouco de História
A Descoberta de Neptuno
Devido a perturbações na órbita de Úrano, Le
Verrier e Adams, calculam a posição de Neptuno.
Em 1846 J. G. Galle descobre o previsto Neptuno.
Mas... Neptuno não explica todas as
perturbações: é necessário um outro planeta.
À Procura do 9º Planeta
Em 1902 Persival Lowell
convence-se que deveria
existir um outro planeta.
Inicia a busca em 1905 no seu
observatório em Flagstaff no
Arizona.
À Procura do 9º Planeta
Mas só se
lembram de mim por
ter visto canais em
Marte.
Em 1902 Persival Lowell
convence-se que deveria
existir um outro planeta.
Inicia a busca em 1905 no seu
observatório em Flagstaff no
Arizona.
À Procura do 9º Planeta
Mas... outros procuravam o mesmo:
William Pickering, em 1908, prevê a
posição do “Planeta O”.
Lowell recusa ajudar Pickering e não
lhe fala do “Planeta X”.
Pickering é o recordista das
previsões: Planeta O, P, Q, R, S, T e U.
As previsões de Lowell dão duas
possibilidades: Planeta X1 e Planeta
X2 (a 180° um do outro).
À Procura do 9º Planeta
Com tanta
Mas... outros procuravam o mesmo:
previsão deixaram de
me levar a sério.
William Pickering, em 1908, prevê a
posição do “Planeta O”.
Lowell recusa ajudar Pickering e não
lhe fala do “Planeta X”.
Pickering é o recordista das
previsões: Planeta O, P, Q, R, S, T e U.
As previsões de Lowell dão duas
possibilidades: Planeta X1 e Planeta
X2 (a 180° um do outro).
A Descoberta do Planeta X
A 18 de Fevereiro 1930, analisando
imagens de 23 e 29 de Janeiro,
Tombaugh descobre o Planeta X1.
A descoberta é anunciada a 13 de
Março 1930.
Mas... X1 estava muito afastado do
local previsto (6°) e vai-se revelar
demasiado pequeno para
perturbar a órbita de Úrano.
A Descoberta do Planeta X
A 18 de Fevereiro 1930, analisando
imagens de 23 e 29 de Janeiro,
Tombaugh descobre o Planeta X1.
A descoberta é anunciada a 13 de
Março 1930.
Mas... X1 estava muito afastado do
local previsto (6°) e vai-se revelar
demasiado pequeno para
perturbar a órbita de Úrano.
Odeio
teóricos!
A Descoberta do Planeta X
De 1949 a 79 a estimação
da sua massa desce de 0.8
para 0.002 MT.
Tombaugh continuou a sua
busca durante mais 13 anos!
Em 1993, Standish demonstra
que afinal as perturbações
em questão eram apenas
erros.
A Descoberta do Planeta
X
Afinal
tive foi
paio!
De 1949 a 79 a estimação
da sua massa desce de 0.8
para 0.002 MT.
Tombaugh continuou a sua
busca durante mais 13 anos!
Em 1993, Standish demonstra
que afinal as perturbações
em questão eram apenas
erros.
Baptizando Plutão
Nomes propostos: Zeus, Percival,
Constance, Planeta X, Cronos,
Minerva...
Cronos foi recusado por ter sido
proposto por “um certo detestável e
egocêntrico astrónomo”.
Venetia Burney, inglesa de 11
anos, propôs o nome Plutão.
Polémicas sobre Plutão
A tendência geral dos outros
astrónomos era de considerar
Plutão como um asteróide ou
um cometa.
E. W. Brown insiste que os dados não
evidenciavam perturbações causadas
por um planeta trans-neptuniano.
Para Além de Plutão
Leonard (1930), Edgeworth (1943, 1949) e Kuiper
(1951) especulam sobre a existência de pequenos
corpos para além de Neptuno e/ou Plutão.
Aparente nenhum conhecia o trabalho dos outros.
Oort (1950) teoriza sobre a origem dos cometas.
Os cometas ter-se-iam formado na Cintura de Asteróides e
sido ejectados para a Nuvem de Oort.
Perturbações gravitacionais de estrelas próximas ejectariam
alguns de novo para o interior do Sistema Solar.
Aparentemente Öpik já o havia sugerido em 1932.
Para Além de Plutão
Van Woerkom (1948) fez notar que havia 20
vezes mais cometas de curto período que o
esperado.
A probabilidade de capturar cometas vindos de todas as
direções em cometas de curto período era comparada com a
probabilidade de matar um pássaro com um tiro para o ar ao
acaso.
Fernández (1980) teoriza sobre a Cintura de
Kuiper como fonte de cometas de curto período.
A Cintura de Kuiper é também conhecida por Cintura de
Edgeworth-Kuiper.
A Descoberta dos Centauros
Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro:
1977UB (2060 Chiron).
A Descoberta dos Centauros
E nunca
cheguei a acabar
a tese.
Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro:
1977UB (2060 Chiron).
Centauros: cometas ou asteróides?
Centauros
Meech et al. (1989) descobrem uma coma em Chiron: os
Centauros não podem vir da cintura de asteróides.
Os Trans-Neptunianos
Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro
objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.
Eu é
que sou o chefe
e quero Dead
Metal.
Os Trans-Neptunianos
Quero
ouvir Música
Clássica.
Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro
objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.
Os Trans-Neptunianos
Os Trans-Neptunianos
Census e estimativas:
TNOs ~ 1200
(Binários = 20)
(Quádruplos = 1)
MEKB ~ 0.1 MT
N(D>1 km) ~ 1010
N(D>100 km) ~ 105
N(D>1000 km) ~ 10
Os Trans-Neptunianos
Por ocultação estelar
(efeito de Fresnel) em
2006 detectaram-se
os primeiros TNOs
hectométricos.
Roques et al. (2006)
O Estudo dos TNOs
Composição e Morfologia
Os mais pequenos deverão ser semelhantes aos
cometas, i.e:
“bolas” de gelos e poeiras,
com formas pouco esféricas e...
Composição e Morfologia
... crateras de impacto!
Composição e Morfologia
Os maiores deverão ser semelhantes a Tritão, i.e:
composição semelhante aos cometas mas...
com formas mais esféricas,
ténues atmosferas e...
Tritão
Composição e Morfologia
... criovulcanismo!
(134340) Plutão
Parâmetros:
D = 2300 km
P = 248 anos
Rotação = 6.4 dias
densidade = 2.0 g/cm3
Atmosfera de Azoto ténue e muito variável.
Caronte
Parâmetros:
D = 1200 km
Rotação = 6.4 dias
Translacção = 6.4 dias
densidade = 1.7 g/cm3
Possível atmosfera de Azoto ou Metano.
As Novas Luas de Plutão: Nix e Hydra
Como estão distribuidos?
Plutinos
Centauros
SDOs
Clássicos
Dinâmica
A Cintura de Kuiper pode ser a sobreposição de duas populações.
Modelo de Migração
(Gomes 2003)
Sedna (2003VB12): “o primeiro 10° planeta”
Brown, Trujillo & Rabinowitz
D=1300-1800 km
q=76 AU
Q=880 AU
e=0.84 AU
a=480 AU
P=10500 anos
“Os segundos 10°s planetas”
A 29 de Julho 2005, Santos-Sans & Ortiz
anunciam a descoberta do 2003EL61, em princípio
menor que Plutão, mas candidato a 10° planeta.
Brown, Trujillo & Rabinowitz anunciam
apressadamente a descoberta independente do
2003EL61 e também dos 2005FY9 e Eris
(2003UB313).
Brown faz uma grande campanha acusando Santos-Sanz e
Ortiz de lhe roubarem a descoberta do EL61 tendo-o forçado a
anunciar o Eris, este sim provavelmente maior que Plutão.
Eris
D=2400±100 km
q=37.7 AU
Q=97.6 AU
e=0.44 AU
a=67.7 AU
P=556.6 anos
Eris (2003UB313) e Dysnomia
Cores, Dimensões e Parâmetros Orbitais.
Existe uma enorme diversidade de cores, i.e. diversidade de superfícies.
Evolução das Superfícies
Bombardeamento por raios-cósmicos avermelha as superfícies.
Sublimação de gelos arrasta poeiras mas deixa cascalho, alterando as superfícies.
Modelo de recobrimento colisional com
actividade cometária induzida.
Origem Avermelhamento Colisão
Actividade
Delsanti et al. (2004)
Recobrimento
Em Busca de Água
Apenas com a espectroscopia no infra-vermelho se detecta a presença de
voláteis (gelos). Porém, está reservada aos grandes telescópios.
Em Busca de Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água
Água?
Água
18 espectros com o VLT pelo Large Program [ver Barucci & Peixinho (2005)]
Evolução Interna
Tempo de Arrefecimento
τ r2/K
Kágua 10-6 m2s-1 [difusividade térmica]
Ervilha (r=3 mm): τ 10 s
Batata (r=3 cm): τ 1000 s
Na vida do Sistema Solar
τSS 1017 s
r 300 km
Evolução Interna
Mas o decaimento do 26Al
em 26Mg é uma grande
fonte de energia.
E a acrecção e aquecimento
ocorrem em simultâneo.
τ26Al 1 M anos
Θaccreção τ26Al
Evolução Interna
Água líquida pode existir
durante um máximo de 5 M
anos mesmo nos objectos
mais pequenos (D 20-60 km)
que se formem mais próximo
do Sol.
Põe-se a questão se este
processo será suficiente para
despoletar reacções bioorgânicas.
Merk & Prialnik (2006)
A Missão New Horizons
Após uma atribulada serie de cancelamentos, reprovações
e adiamentos, foi lançada em 2006. Chegará a Plutão em
2015 e depois... aos outros TNOs.
A Definição de Planeta
A Definição de Planeta
De 14 a 24 de Agosto 2006, a União Astronómica
Internacional (IAU) reuniu-se em Praga.
A votação da definição de planeta era a
Resolução 5.
A única na qual o Mundo estava verdadeiramente interessado.
A Primeira Proposta
(1) Um planeta é um corpo celeste que (a) possui massa suficiente para a
sua própria gravidade vença as forças de corpo rígido de forma a que
assuma uma forma de equilíbrio hidrostático (quase esférica)
esférica), (b) orbita
em torno de uma estrela e não é nem uma estrela nem um satélite de
um planeta.
(2) Distinguimos entre os oito planetas clássicos descobertos antes de
1900, que se movem em órbitas quase circulares próximas do plano da
eclíptica, e outros objectos planetários em órbita em torno do Sol. Todos
estes outros objectos são menores que Mercúrio. Reconhecemos que
Ceres é um planeta pela definição científica acima. Por razões históricas
poder-se-á escolher distinguir Ceres dos planetas clássicos referindo-se
este como “planeta anão”
anão”.
A Primeira Proposta
(3) Reconhecemos Plutão como sendo planeta pela definição científica
acima, como o são um ou mais Objectos Trans-Neptunianos grandes
recentemente descobertos. Contrastando com os planetas clássicos, estes
objectos têm tipicamente órbitas muito inclinada com grandes
excentricidades e períodos orbitais maiores de 200 anos. Designaremos
essa categoria de objectos planetários, da qual Plutão é o protótipo,
como um nova classe que chamaremos “plutões”
“plutões”.
(4) A todos os objectos orbitando o Sol que não sejam planetas referirnos-emos colectivamente como “Pequenos Corpos do Sistema Solar”
Solar”.
Com esta definição o Sistema Solar teria 12 planetas: Mercúrio, Vénus,
Terra, Marte, Ceres, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, Plutão, Caronte e
Eris (2003UB313).
Se Pallas, Vesta e/ou Hygiea se encontrarem em equilíbrio hidrostático
seriam também planetas, e poder-se-iam chamar planetas anões.
Os Desentendimentos
Os “plutões” trazem problemas com as línguas românicas:
pluto = plutão, pluton, plutón
pluton = plutão, pluton, plutón
Para dar mais proeminência à definição de “planeta anão”:
Mantém-se (1), mas agora tem-se (2) no nosso Sistema Solar distinguimos
entre os oito “planetas clássicos,” como os objectos dominantes na sua
população local, e “planetas anões,” que não o são.
Mas... os dinamicistas insistem que a definição de “planeta” não dava
suficiente relevância às órbitas e à evolução dinâmica do Sistema Solar.
Dar mais relevância às órbitas implicava condenar Plutão.
Melhora-se o conceito de “objecto dominante na sua população local”.
Restringe-se a resolução apenas ao nosso Sistema Solar, pois a nossa
evolução dinâmica não se aplicaria necessariamente aos outros sistemas.
A Proposta Final
Resolução 5
(1) Um planeta é um corpo celeste que:
(a) está em órbita em torno do Sol,
(b) possui massa suficiente para que a sua própria gravidade vença
as forças de corpo rígido de forma a que assuma uma forma de
equilíbrio hidrostático (quase esférica) e,
(c) limpou a vizinhança em torno da sua órbita.
(2) Um “planeta anão” é um corpo celeste que:
(a) está em órbita em torno do Sol,
(b) possui massa suficiente para que a sua própria gravidade vença
as forças de corpo rígido de forma a que assuma uma forma de
equilíbrio hidrostático (quase esférica),
(c) não limpou a vizinhança em torno da sua órbita e,
(d) não é um satélite.
(3) Todos os outros objectos, excepto satélites, orbitando em torno do Sol
serão referidos colectivamente como “Pequenos Corpos do Sistema Solar”.
A Proposta Final
Resolução 6
Plutão é um “planeta anão” pela definição acima e é reconhecido como o
protótipo de uma nova categoria de Objectos Trans-Neptunianos1.
1
Um processo IAU será estabelecido para seleccionar o nome desta
categoria.
Candidatos a planetas anões
O número de planetas anões pode chegar aos 100 em
poucos anos!
Alguns candidatos imediatos são: 2005FY9, Orcus,
Sedna, 2003EL61, Quaoar, 2002TC302, Varuna,
2002UX25, 2002TX300, Ixion, Vesta, Pallas e Hygiea.
Planeta Plutão
1930 - 2006