O planeta anão transnetuniano Eris está bloqueado por maré em sua pequena lua Disnomia. Limites obtidos recentemente para a massa de Disnomia demonstram que Eris deve ser inesperadamente dissipativo (‘mole’) para ter diminuído ao longo da idade do Sistema Solar. Uma nova pesquisa mostra que Eris deve ter se diferenciado em uma concha de gelo e um núcleo rochoso para explicar a dissipação.
Uma impressão artística do planeta anão Eris (à distância) e sua lua Dismonia. Crédito da imagem: ESO / L. Calçada / Nick Risinger, skysurvey.org.
Éris foi descoberto em janeiro de 2005 pelo astrônomo do Caltech Michael Brown e colegas do Observatório Palomar.
O planeta anão tem cerca de 2.300 km (1.445 milhas) de diâmetro, uma massa de 0,28% da Terra e 27% maior que a de Plutão.
Eris tem um período orbital de 559 anos. Sua distância máxima possível do Sol é 97,5 UA (unidades astronômicas) e a mais próxima é 38 UA.
Ao contrário do seu primo Plutão, que foi explorado pela sonda New Horizons da NASA e revelou um mundo dinâmico e variado, apenas estas características básicas de Eris estão disponíveis.
Em particular, a sua estrutura interna, por exemplo, se consiste numa mistura homogénea de rocha e gelo ou não, é desconhecida.
“A primeira pista importante é que Eris e a sua lua, Disnomia, estão sempre voltadas para a mesma direção”, disse o professor Francis Nimmo, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz.
“Isso acontece porque o grande planeta gira pelas marés que a pequena lua levanta sobre ele. Quanto maior for a lua, mais rápido o planeta gira.”
Os pesquisadores podem usar o spin e as características orbitais dos planetas e suas luas para inferir propriedades de suas estruturas internas. Mas até recentemente, eles não tinham uma estimativa do tamanho da Disnomia.
Os novos dados do Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) mudaram isso ao revelar que a lua de Eris deve estar abaixo de uma certa massa (razão de massa 0,0084 em 1-σ e 0,015 em 3-σ). Este limite superior de massa forneceu a segunda informação crucial.
“E assim que você souber disso, poderá realmente começar a fazer cálculos reais”, disse o professor Nimmo.
Esta imagem, obtida com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA em 30 de Agosto de 2006, mostra o planeta anão Eris (centro) e a sua lua Disnomia. Crédito da imagem: NASA/ESA/M. Brown, Instituto de Tecnologia da Califórnia.
O principal e inesperado resultado do modelo é que Eris é surpreendentemente dissipativo.
O Professor Nimmo e o Professor Brown determinaram que Eris tem um núcleo rochoso cercado por uma camada de gelo.
Esta camada externa de gelo provavelmente está em convecção, ao contrário da camada condutora de Plutão.
“A rocha contém elementos radioativos e estes produzem calor. E então esse calor tem que sair de alguma forma”, disse o professor Nimmo.
“Assim, à medida que o calor escapa, isso provoca uma agitação lenta no gelo.”
“Eris, portanto, se comporta menos como um objeto rígido e mais como um queijo macio ou algo parecido. Tem tendência a fluir um pouco.”
Dados adicionais sobre a forma de Eris ajudarão a verificar o modelo criado pelo Professor Nimmo e pelo Professor Brown.
“Afirmamos que Eris deve ser bastante suave porque se houver alguma topografia na superfície, o gelo irá fluir e essa topografia desaparecerá”, disse o professor Nimmo.
“Portanto, seria bom obter algumas medidas do formato de Eris, porque se for muito irregular, isso não concordaria com o nosso modelo.”
Eris está tão distante da Terra que aparece como um único pixel, por isso, para reconstruir a sua forma, os cientistas terão de observar o planeta passar em frente das estrelas.
“A estrela pisca e depois volta, e isso indica a largura de Eris naquele ponto. E se você fizer isso com um monte de estrelas, poderá realmente reconstruir a forma”, disse o professor Nimmo.
“Espero que as pessoas estejam realmente fazendo isso, só não sei se estão.”
O resultados foram publicados na revista Avanços da Ciência.
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Francis Nimmo e Michael E. Brown. 2023. A estrutura interna de Eris inferida de sua rotação e evolução de órbita. Avanços da Ciência 9 (46); dois: 10.1126/sciadv.adi9201
