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maio 25

As grandes luas devem ser chamadas de planetas-satélite?

Exomundos - Crédito: David A. Hardy

Exomundos – Crédito: David A. Hardy

O blockbuster de ficção científica cinematográfica “Avatar” apresentou aos espectadores a idéia de que uma lua poderia ser mais do que apenas uma esfera rochosa repleta de crateras. A imaginária lua Pandora, em órbita de um planeta gigante gasoso hipotético do sistema Alfa Centauri, é exibida como um verdadeiro paraíso, com florestas exuberantes e uma rica diversidade de vida. Se o escritor / produtor do filme James Cameron tivesse consultado o pesquisador de ciências planetárias Alan Stern, especialista nas pesquisas sobre Plutão, ele poderia até mesmo ter disseminado um novo interessante termo para o público de ficção científica: Planeta-Satélite.

Quais as implicações disto? O que seria um Planeta-Satélite?

Opa? Mas que contradição é esta?

Alan Stern, o líder da missão New Horizons da NASA a Plutão, tem afirmado que precisamos de uma definição simples e prática para um planeta, no rescaldo da batalha da UAI (União Astronômica Internacional) apenas para reclassificar Plutão. Em 2006, a UAI votou para destronar Plutão com a decisão de que o Sistema Solar tem apenas oito “verdadeiros” planetas.

Bacia Amazônica: o rio Solimões-Amazonas e os principais afluentes

Bacia Amazônica: o rio Solimões-Amazonas e os principais afluentes

Um motivo para UAI ter adotado esta postura era para não ficarem sobrecarregados com a sucessiva nomeação de novos potenciais planetas. Mas isto é uma simplificação tão equivocada como ensinar as crianças da escola que na bacia Amazônica apenas o Amazonas-Solimões é um ‘verdadeiro rio’ e que os caudalosos estuários Madeira-Mamoré, Negro, Xingu, Purus são apenas ‘afluentes’ e não ‘verdadeiros rios’!!! (veja acima)

Alan Stern e a nova concepção de ‘planeta’

Alan Stern insiste que o número de planetas, segundo a sua concepção, em nosso sistema solar é mais parecido com 1.000, sendo a grande maioria composta de mundos gelados anões, vários deles distribuídos nos 15 bilhões de quilômetros de largura do cinturão de Kuiper, a grande região do Sistema Solar repleta de objetos candidatos.

Alan Stern, considerado em 2007 um dos 100 homens mais influentes segundo a revista TIME,  participa de uma aliança rebelde de astrônomos planetários que estão se reagrupando para oferecer um paradigma de planeta em função da diversidade de explosão das centenas de descobertas de exoplanetas nos últimos 15 anos. Ele diz que nós que devemos definir um objeto celestial tão somente pelos seus atributos físicos (e não pela sua órbita ou posição relativa no Sistema Solar).

Portanto, uma boa e prática definição de um “planeta” deveria ser puramente geofísica: “Planeta é um corpo celeste que tem gravidade suficiente para se compactar em uma esfera”. Um planeta pode ser constituído de uma mistura de rocha, gelo, substâncias líquidas e gás. Além disto, uma linha deve ser feita para separar os planetas dos objetos muito massivos compõem tanto as estrelas como as anãs marrons. Stern descreve isso como uma definição de senso comum que está livre de outros qualificadores que a definição da UAI carrega, os quais não dependem propriamente da estrutura do objeto.

Entre as razões da anti-coperniana definição de planeta UAI estar condenada é porque as premissas insistem estabelecer que a localização de um objeto também define o que é. Por exemplo, Plutão reside além de Netuno, no Cinturão de Kuiper, uma região repleta de detritos do Sistema Solar que é um disco remanescente que rodeia o Sol há 4,5 bilhões de anos. Por ele estar lá e ‘não limpou sua órbita’, não pode ser considerado um ‘verdadeiro planeta’.

Comparação do tamanho da Terra com o de Júpiter. Que pensar de uma lua do tamanho da Terra orbitando um gigante gasoso?

Comparação do tamanho da Terra com o de Júpiter. Que pensar de uma lua do tamanho da Terra orbitando um gigante gasoso?

A dinâmica planetária

O problema é que nessa definição dinâmica de um planeta torna-se logicamente auto-inconsistente devido a uma variedade de razões. A maior delas é que você terá que reclassificar um objeto se movê-lo para uma órbita diferente. Vamos analisar dois exemplos bem radicais:

  1. Se você mover a Terra colocando-a no cinturão de Kuiper, a própria Terra seria destronada e reclassificada para um ‘planeta anão’, porque ela também não vai conseguir dominar a sua órbita gravitacional;
  2. Se você colocar a Terra em órbita em torno de Júpiter, esta seria rebaixada e reclassificada para satélite natural, isto é, uma lua de Júpiter.

Ceres poderia ser um anão gelado que migrou para o cinturão de asteróides.

É assim que a definição de Stern se torna mais abrangente. Stern ousa ainda mais alegando que as grandes luas esféricas devem ser consideradas como planetas também!. Assim, estariam incluídas as magníficas luas de grande porte do sistema solar, tais como Europa, Ganimedes, Calisto, Titã, Tritão e sim, até mesmo a nossa lua deveriam ser classificadas de planetas, segundo Stern. Devido ao fato de orbitarem planetas e não o Sol diretamente, para diferenciá-las, ele até sugere um novo termo: Planeta Satélite.

Em outras palavras, a localização do objeto não deveria mais ter importância em sua classificação como planeta. Se você se mudar de país, por exemplo, de Portugal para a Austrália, você ainda continuará a ser considerado um humano. Na verdade, como exemplo gritante, Tritão, lua de Netuno, que não surgiu por acresção, poderia ser considerada um planeta anão capturado por Netuno, oriunda do cinturão de Kuiper.

Ganimedes (lua de Júpiter) e Titã (Saturno) são maiores que Mercúrio (planeta). O diagrama comparativo mostra as maiores luas do Sistema Solar comparando com Mercúrio e o planeta-anão Plutão. Da esquerda para a direita, na sequência temos: Ganimedes, Titã, Mercúrio, Calixto, Io, Lua, Europa, Tritão, Plutão e Titânia.

Ganimedes (lua de Júpiter) e Titã (Saturno) são maiores que Mercúrio (planeta). O diagrama comparativo mostra as maiores luas do Sistema Solar comparando com Mercúrio e o planeta-anão Plutão. Da esquerda para a direita, na sequência temos: Ganimedes, Titã, Mercúrio, Calixto, Io, Lua, Europa, Tritão, Plutão e Titânia.

Por outro lado, a lua gigante de Saturno, Titã, pode ser considerada uma espécie de Pandora “no gelo”, pois sua superfície é criogênica: –178º C. Mas se você mover Titã para o Sistema Solar interior este mundo seria um considerado um planeta telúrico pleno, ligeiramente maior em tamanho que o planeta legítimo Mercúrio (embora menor em massa).

Na verdade, Titã pode ser considerado o mundo mais assemelhado a Terra dentro Sistema Solar. Titã possui lagos gigantes, rios, chuvas intensas, tempestades, ciclones, vales de drenagem, campos de dunas e vulcões. É o primeiro lugar além da Terra no qual nós já vimos Sol brilhando fora de um corpo de líquido.

88 maiores objetos do Sistema Solar, com diâmetro > 320 km: Uma estrela, 4 planetas gigantes gasosos, 4 planetas telúricos, 5 planetas anões, 21 luas, 4 asteróides e 49 objetos-trans-netunianos (TNOs). Clique na imagem para ver a versão em alta resolução com legendas. Crédito: http://www.kokogiak.com

88 maiores objetos do Sistema Solar, com diâmetro > 320 km: Uma estrela, 4 planetas gigantes gasosos, 4 planetas telúricos, 5 planetas anões, 21 luas, 4 asteróides e 49 objetos-trans-netunianos (TNOs). Clique na imagem para ver a versão em alta resolução com legendas. Crédito: http://www.kokogiak.com

Planeta Titã ?!

Mas porque Titã é uma apenas lua, ele não tem o mesmo sex-appeal para o público ou os legisladores do Congresso que devem decidir onde a NASA deve gastar seus recursos de exploração planetária. Paradoxalmente, se os cientistas estivessem propondo uma missão exploratória para o (reclassificado) planeta Titã, este projeto ganharia um enorme impulso político obtendo maior visibilidade e atenção mundial.

As luas superam largamente em quantidade os planetas na nossa galáxia, desta forma, provavelmente as luas são os locais mais abundantes para a gênese da vida. Nós temos minimamente dois fortes candidatos para hospedar a vida em nosso Sistema Solar (vida como a conhecemos, que depende da presença de água líquida): Europa e Enceladus. O cenário da lua “Pandora” no filme “Avatar” exibe provavelmente o que pode ser uma realidade bastante comum em toda a galáxia.

Além de solucionar problemas políticos, a definição proposta por Alan Stern de um planeta tornaria também a vida dos exploradores interestelares um pouco mais fácil.

Afinal, a definição corrente da UAI para classificar um objeto como planeta poderia confundir até mesmo o experiente capitão Kirk :), como no roteiro abaixo, em um curioso cenário de diálogo de ficção vivido pela intrépida tripulação de Jornada nas Estrelas:

Jornada nas Estrelas e o novo planeta

(Cena externa da Entreprise)

StarTrek

(Corte para o interior da cabina de pilotagem)

Sulu: “Estamos saindo agora da velocidade warp!  Capitão, estamos chegando no sistema estelar Gamma Draconis com sua estrela gigante laranja, classe espectral K5, Eltanin

Kirk: (curioso) “Spock, o que é este planeta na tela de exibição à nossa frente?”

Spock: (contesta Kirk) “Não sabemos se este objeto é um planeta, meu capitão!”

Kirk: (apontando o objeto) “Spock, ele está logo ali, na frente de nós!”

Spock: (assertivo) “Capitão, antes que eu possa chamá-lo de um planeta, devo realizar um levantamento completo do sistema Gamma Draconis e montar uma efeméride dos movimentos de todos os seus corpos subestelares”.

Kirk: (confuso): “Explique, Spock”

Spock: (incisivo) “Capitão, precisamos saber se este objeto na tela de exibição predomina na dinâmica de sua órbita.”

Kirk: (irritado) “O quê?”

Spock: (confiante) “Quando tivermos um levantamento de todos os corpos do sistema recolhidos, precisaremos executar uma simulação da migração dinâmica e evolução deste candidato a planeta e uma modelagem do cinturão de detritos ao longo dos últimos 5 bilhões de anos, desde que o sistema se formou. Vou ter uma resposta para você em 6,2 horas.”

Kirk: (nervoso) “Spock, isto é um planeta! É redondo, tem uma atmosfera, oceanos, continentes. Eu posso até ver vulcões! McCoy, o que você acha?”

McCoy: (fugindo da discussão) “Caramba, Jim! Eu sou médico, não um gramático!”

Spock: (impassível) “Respeitosamente, senhor capitão, se você revisar nos bancos de memória da Enterprise, nas crônicas do registro da história da ciência encontrará as diretrizes da  definição de um planeta estabelecida pela organização União Astronômica Internacional do ano 2006, no Velho Mundo.”

Kirk: (intrigado) “Spock! Este documento tem quase 300 anos! Com os diabos, que foi escrito quando nossos antepassados mal sabiam sobre os planetas da galáxia!”

Spock: (ainda impassível) “A definição de planeta jamais foi atualizada, ainda faz parte dos guias de referência prescritos pela Frota Estelar.”

Kirk: (decepcionado) “Inacreditável! Bem, se nós pudermos descer nele, então é um planeta!”

Spock: (levemente ressabiado) “Desculpe-me, oh capitão, eu só descobri agora que, aparentemente, a definição da UAI só se aplica ao nosso velho Sistema Solar … não importa.”

Capitão Kirk, Sulu e Spock dialogam sobre o suposto planeta em Gama Draconis

Capitão Kirk, Sulu e Spock dialogam sobre o suposto planeta em Gama Draconis

Fontes e referências

Discovery: Should Large Moons Be Called ‘Satellite Planets’?

Eternos Aprendizes:

AstroPT:

._._.

12 comentários

3 menções

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  1. Denis

    Orbitar um gigante gasoso, mesmo numa zona aonde a agua se mantém liquida e com gravidade suficiente para reter uma boa atmosfera será o suficiente para desenvolver vida?
    Bem, observando Jupiter por exemplo, notamos que ele tem uma caracteristica muito peculiar e perigosa para suas luas: um campo eltromagnetico EXTREMAMENTE forte! Suas luas foram freadas e matem sempre a mesma face voltada ao planeta, portanto não geram um campo magnetico. Minha duvida consiste:
    1º Supondo colocarmos jupter no lugar aonde está a Terra e a terra orbitando ele e mantendo sua rotação: Será que o campo magnteico terrestre (insignificante se compararmos com o de Jupiter) será forte o suficiente para nos proteger do campo de Jupiter?
    2º Com o passar dos milhoes de anos, a Terra iria sendo freada e consquentemente seu campo magnetico tambem, fato que o tornaria mais fraco e mais sucetivel ainda às emissoes de radiação do planeta “pai”.
    Resumindo: Será que exoluas podem abrigar vida? Mesmo que as caracterisitcas fisicas propiciem tal fato, mas e a radiação do gasoso? Ela iria acabar fritando a lua aos poucos, tornando inabitabel ela, mesmo que fisicamente ela apresente condicçoes favoraveis a vida.
    Meu raciocinio está correto? Ou me equivoco em algo?

  2. Rafael

    Não sei se estou falando besteira, mas se por exemplo a missão Kepler passasse a buscar não apenas exoplanetas tipo terra, mas mantivessem o foco em buscar Exoplanetas gigantes dentro de uma nova “pseudo zona habitável”, recalculando os efeitos da gravidade e todos os efeitos causados por novos fatores. Alguns exoplanetas gigantes poderiam apresentar condições que pudessem sugerir “Planetas Satélites” em condições semelhantes a terra em questão de massa, componentes químicos.
    O fato de estar próximo de um planeta com muita gravidade atrai corpos exteriores, mas isso pode ser positivo ou negativo, pois não podemos descartar a possibilidade de um cometa rico em elementos químicos inexistentes naquele sistema, caia e como consequência do impacto, calor, liberação de energia possa criar reações químicas criando aminoácidos, que seria o primeiro passo pra vida que nós conhecemos fora de nosso planeta.
    Mesmo assim, pensando muuuito pra frente, é mais fácil encontrar estes objetos rochosos, com uma gravidade semelhante ao nosso planeta que num futuro distante poderia servir como colônias, bases para estações por conta de sua matéria prima e seus recursos naturais.

    1. ROCA

      Rafael, você pegou muito bem a idéia.

      As exoluas massivas são consideradas hoje mundos com grande potencial para a vida. Além disso, provavelmente, são muito mais numerosas que os exoplanetas habitáveis… Em um típico sistema como o nosso, com um sol solitário, com sorte, pode haver um exoplaneta em zona habitável. Coloque na zona habitável um gigante gasoso e poderemos ter vários mundos habitáveis orbitando o gigante gasoso estéril.

  3. DarkCyborg

    É uma definição simples e fácil de entender, diferente da atual (aprovada pela IAU). Neste contexto, teríamos aproximadamente 30 planetas no Sistema Solar: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Ceres, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, Haumea, Makemake e Éris orbitam o Sol, e Plutão e Caronte faríam um par de planetas binários.
    16 Planetas Satélites (podem haver mais): Lua, Ganímedes, Calisto, Io, Europa, Titã, Réia, Dione, Iápeto, Tétis, Titânia, Ariel, Umbriel, Oberon, Miranda e Tritão.

    Ah sim, se um planeta não for esférico (leia-se aqui: equilíbrio hidrostático, estado de auto-gravitação; e não simplesmente o formato), (e não for artificial, evidentemente) ele é um asteróide.

    1. ROCA

      Correto. A idéia é que se a futura descoberta de novos corpos nos confins (bem além do cinturão de Kuiper) do Sistema Solar contenha algum objeto massivo como Marte ou Vênus o conceito tradicional da IAU se torne obsoleto.

    2. DarkCyborg

      Já é: dois corpos partilham a mesma órbita em uma estrela. Só por isso a classificação da IAU cai por água abaixo.

      Fonte: http://www.newscientist.com/article/dn20160-two-planets-found-sharing-one-orbit.html

  4. raph

    Olha independente da nomenclatura e do que é chamado ou não de planeta, uma coisa que me chamou atenção é que se a Terra estivesse muito próxima de um outro planeta muito maior, seria realmente uma lua (ou planeta-satélite dele)… Nunca tinha parado para pensar nisso, muito interessante o post no geral.

    1. ROCA

      Raph,
      Acrescentei uma imagem comparativa do tamanho Terra X Júpiter. Sendo Júpiter ~318 vezes mais massivo que a Terra, parece razoável que em algum sistema extrasolar hajam superluas orbitando exoplanetas gigantes gasosos.

      Nós falamos já sobre isto aqui:
      http://eternosaprendizes.com/2010/01/05/vamos-descobrir-em-breve-uma-exolua-tal-como-a-lua-pandora-do-filme-avatar/

      Lembre-se, conforme o artigo acima no link, que uma superlua como Pandora não precisaria ser tão massiva quanto a Terra, isto é, sua massa regularia com massa de Marte (10,7%), na faixa de 10% da massa da Terra.

  5. ZIG

    Esse Alan Stern acertou ao sugerir uma lógica muito simples (e por isso, mais resistente a erros futuros) para a definição de planeta.

    No entanto, discordo da idéia de que luas como Pandora mostrem o que pode ser uma realidade comum nas galáxias. Pelo menos no que se refere a seres inteligentes e complexos, como nós.

    Luas como Pandora ficam muito próximas de grandes planetas. Um lugar, acredito, instável demais para a vida complexa.

    Isso porque um planeta gigante serve como “atrator” de asteróides e cometas (que podem extinguir a vida numa lua) e possibilita o choque entre as luas que o cercam.

    Além disso, as luas se afastam ou se aproximam do planeta mais rapidamente do que um planeta como a Terra ou Marte o faz em relação ao Sol.

    Sendo assim, acredito que não daria tempo para seres complexos como nós se desenvolver em luas (ou planetas-satélites).

  6. Luiz Bonfim

    Achei esse Alan Stern muito equivocado com relação a classificação planetária. Não teria sentido chamar um asteróide de planeta ou chamar o nosso planeta Júpiter ou Saturno de estrelas, não tem cabimento uma colocação dessas.

    1. ROCA

      Luiz Bonfim,

      Não é bem isso. Alan Stern não está equivocado.

      Na verdade, a proposição dele é muito simples:

      se o objeto consegue gravitacionalmente ter um formato esférico —> é planeta
      se o objeto orbita em torno de outro planeta —> é planeta-satélite

      Assim, a maioria dos asteróides não são planetas pois não têm formato esférico !!!

      Se o objeto tem mais de 13 vezes a massa de Júpiter, mas não consegue fazer a nucleossíntese estelar —> é anã-marrom (não é planeta)

  7. Robinson

    Boa tarde, esse post matou a pau, também acho que esses cientistas se equivocaram por preguiça e rebaixaram o nosso amado PLANETA Plutão, afinal pouco se conhece sobre ele assim como sobre essas “luas” que para mim e para muitos são planetas. E acredito que Júpiter e Saturno poderiam sim ser estrelas que não deram certo afinal hoje já esta evidente que anãs marrons frias existem, basta olharem essa que foi descoberta a poucos dias a 9,5 anos-luz daqui. Acredito que em breve não serão apenas 1.000 planetas e sim muito mais girando com suas órbitas em torno do sol. Estamos indo pelo rumo certo e este cientista Alan Stern merece aplausos por ter uma visão muito além do que outros cientistas.
    Um grande abraço.

  1. A Astrobiologia e o Cinturão de Kuiper » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] na área de alcance para permitir um vôo rasante pela New Horizons, o coordenador da missão Alan Stern salientou sua importância em um relatório recente no site desta missão: “… a […]

  2. Por que Plutão não é mais um Planeta? « O Universo – Eternos Aprendizes

    […] Leia também a crítica de Alan Stern, diretor da missão New Horizons, que é contra a controversa decisão da IAU  e prevê que a decisão será revogada em breve: As grandes luas devem ser chamadas de planetas-satélite? […]

  3. Blog de Astronomia do astroPT » Como encontrar um mundo habitável? Por que a taxonomia dos exoplanetas é a dor de cabeça dos cientistas planetários?

    […] isto não é verdade para os objetos planetários (inclusive as luas), especialmente de menor porte (como a Terra), os quais podem ser adequados a sustentar a vida como […]

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