Há quase três décadas, os cientistas sabem que a atmosfera de Júpiter contém elementos químicos mais pesados e com mais prótons em seus núcleos do que o Sol. Isso quer dizer que a atmosfera do maior planeta do sistema solar também tem uma proporção maior de elementos mais pesados do que o material de onde ele se formou, há cerca de 4,5 bilhões de anos. 

Composição atmosférica de Júpiter, de acordo com novo estudo, indica que ele se formou muito mais longe do Sol do que orbita atualmente. Imagem: Vadim Sadovski – Shutterstock

Um novo estudo, publicado no servidor de pré-impressão arXiv.org e aceito para publicação pelo Astrophysical Journal, sugere que essa estranha composição química poderia ser explicada pelo fato de que o gigante gasoso teria se formado quatro vezes mais longe do Sol do que a posição onde ele orbita atualmente. 

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Isso não seria algo tão surpreendente, pois os cientistas sabem que os planetas migram frequentemente durante sua formação, em um movimento geralmente desencadeado pela interação gravitacional entre o disco de material de onde eles nascem e a própria estrela. 

Modelo computacional de formação planetária traz novas evidências sobre origem de Júpiter

Usando modelagem computacional da formação planetária, o novo estudo descobriu, tendo se formado tão longe do Sol, Júpiter alcançaria o tamanho certo para atrair muito do que os cientistas chamam de planetesimais: embriões planetários que se formam nos mesmos discos de detritos que os planetas, mas mais tarde na formação de um sistema.

“Se Júpiter migrasse de, por exemplo, 20 unidades astronômicas para onde está hoje em cinco unidades astronômicas, poderia ter acumulado material suficiente durante as últimas fases de sua formação”, disse Ravit Helled, cientista planetário da Universidade de Zurique, na Suíça e coautor do estudo, em entrevista ao Space.com. Lembrando que cada unidade astronômica equivale a 150 milhões de quilômetros.

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Helled diz que o acréscimo tardio é importante. Se os planetesimais atingiram o nascente Júpiter muito cedo, os elementos mais pesados que continham teriam se acumulado mais perto do interior do planeta, onde teriam sido invisíveis à missão Galileu, da Nasa, na década de 1990.

Ainda mais estranho é que Juno, a atual missão da agência para Júpiter, que forneceu medições do campo gravitacional do planeta, apresentou variações nas forças gravitacionais que não parecem coincidir com as observações de Galileu.

“Descobrimos que modelos estruturais que se encaixam no campo gravitacional de Júpiter medidos por Juno preveem que a parte externa do planeta realmente não deve ter muitos elementos pesados”, disse Helled. “Não se encaixa no campo gravitacional ter muitos elementos pesados”.

Helled acrescentou que esses elementos pesados só ficariam nas camadas superiores da atmosfera de Júpiter após os impactos planetesimais porque todo o planeta não está misturado corretamente.

“Sabemos por Juno que Júpiter não é totalmente convectivo, o material não está totalmente misturado”, disse Helled. “Então nossa ideia é que essa região externa não está necessariamente se comunicando com o interior profundo”.

Ainda há muito que os cientistas não entendem sobre a evolução do maior planeta do sistema solar, “mas insights sobre a formação de Júpiter também ajudarão a melhorar a compreensão da formação de planetas gigantes ao redor de outras estrelas”, acrescentou Helled.

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