Uma lua imensa e perdida pode ser a culpada pela inclinação de Urano

Urano é, provavelmente, o planeta mais esquisito do Sistema Solar. A atmosfera é composta por uma mistura de hidrogênio, hélio e elementos mais pesados ​​que se mantêm congelados em suas nuvens glaciais, provocando a coloração azul característica desse mundo onde muitos pesquisadores acreditam que possa chover diamantes. Mas, sem dúvida, sua posição “de ladinho” é um dos aspectos que mais chamam a atenção.

Em algum momento da sua história, o gigante gelado, que tem mais de uma dúzia de anéis e cerca de 27 luas em seu entorno, sofreu algum processo que o deixou rotacionando de forma severamente inclinada: a 98 graus. 

Ele tem a maior inclinação do Sistema Solar, girando quase perfeitamente perpendicular à direção de sua órbita, enquanto os demais inclinam, no máximo, em um ângulo de 30 graus.

Série de colisões com asteroides é uma das hipóteses mais defendidas

Muitos astrônomos suspeitam que uma série de poderosos impactos no início da formação de Urano fez o trabalho de posicioná-lo de lado, mas novas pesquisas sugerem uma causa muito menos violenta: o desaparecimento de um de seus satélites naturais.

Todo o sistema Urano é virado para o seu lado, afetando não apenas a rotação do planeta, mas também seus anéis e luas, que orbitam ao seu redor de forma perpendicular ao seu movimento em torno do Sol.

A estranha inclinação de Urano é especialmente incomum se considerarmos que o gigante gelado vizinho, Netuno, tem uma inclinação normal, embora os dois provavelmente compartilhem histórias semelhantes de formação. Então, o que deu errado com Urano?

Pesquisadores suspeitam há muito tempo que pelo menos um impacto gigante ocorreu quando ele estava se formando. A colisão certa na hora certa forneceria energia suficiente para empurrar Urano enquanto ainda estava em seu estágio protoplanetário, e o planeta nunca se recuperou.

De acordo com o site Space.com, algumas evidências podem apoiar essa visão. O Sistema Solar era um lugar bastante violento na juventude, de modo que uma rocha gigante trafegando por ali poderia ter causado o estrago. 

No entanto, a hipótese de impacto também tem fraquezas.

Primeiro que não havia somente uma única grande rocha viajando ao redor do Sistema Solar primitivo à procura de um alvo azarado. Na verdade, eram milhares delas. Assim, todos os planetas, especialmente os externos, provavelmente sofreram muitas colisões durante sua formação. Mesmo os planetas internos não foram poupados: a Terra, por exemplo, foi golpeada por um protoplaneta do tamanho de Marte no início, dando origem à Lua.

Então, se Urano foi atingido de maneira forte o suficiente para derrubá-lo, por que os outros planetas não? 

Ficamos com um dilema. Talvez o pobre Urano tenha sido de fato apenas extremamente azarado – e há simulações que apoiam a ideia do impacto que o teria inclinado. Mas “azar” ou “sorte” não satisfazem a astronomia. É preciso esgotar todas as outras opções antes de recorrer ao acaso.

O “vuco-vuco” do início do Sistema Solar

Uma equipe de cientistas sugere uma hipótese, descrita em um novo artigo disponibilizado no serviço de pré-impressão o arXiv.org e já aceito para publicação na revista Astronomy and Astrophysics.

Segundo o estudo, o Sistema Solar primitivo não se parecia muito com o que é nos dias atuais. Os planetas gigantes, em particular, provavelmente se formaram muito mais próximos uns dos outros e do Sol. 

Com o tempo, as interações entre eles e com planetesimais errantes levaram Urano e Netuno para mais longe. Na verdade, alguns modelos do Sistema Solar até indicam a existência de um quinto planeta massivo que foi ejetado durante esses processos migratórios.

Cada um dos planetas gigantes se formou com uma coleção de luas, mas essas luas foram reembaralhadas à medida que os planetas migravam. Com toda a dinâmica gravitacional complicada acontecendo, alguns planetas perderam luas, enquanto outros ganharam novas. Partindo desse princípio, Urano poderia ser rodeado por uma lua massiva e grande o bastante para interferir na rotação do planeta.

Urano provavelmente começou com uma inclinação aleatória, mas pequena. Com o passar do tempo, essa inclinação se precessa, como dizem os astrônomos, com a direção da rotação do planeta se alternando.

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Força gravitacional de lua errante “puxando” Urano

Normalmente, um satélite natural não afeta nem é afetado pela precessão da inclinação de seu planeta. Mas é possível que uma lua fique presa a um padrão de ressonância, no qual o período de tempo necessário para a precessão coincide com um número inteiro de órbitas dessa lua.

Tal ressonância permite que a força gravitacional da lua “puxe” suavemente o planeta, reforçando a precessão. É como uma corda invisível presa ao topo do planeta: ao longo de milhões de anos, essa inclinação fica cada vez mais acentuada. Conforme isso vai acontecendo, a órbita da lua se aproxima do planeta.

Os pesquisadores descobriram que se Urano tivesse uma lua grande o suficiente, seria, dentro de algumas centenas de milhões de anos, capaz de puxar a inclinação do planeta acima de 80 graus. Para terminar o trabalho, o satélite colidiria com Urano, deixando sua inclinação no valor atual.

Esse cenário explicaria por que Urano é tão único: ele poderia ter uma lua grande o suficiente (algo bastante comum), que escorregou em ressonância (o que já não é tão comum a ponto de esperarmos que o mesmo aconteça com Netuno).

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