E Plutão já não é planeta. - Departamento de...

E Plutão já não é planeta.

Nuno Peixinho

Grupo de Astrofísica da Universidade de CoimbraObservatório Astronómico da Universidade de Coimbra

Um Pouco de História

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.

A Descoberta de Neptuno

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

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 PlanetaMas só se

lembram de mim por ter visto canais em

Marte.

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 PlanetaMas... 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 PlanetaMas... outros procuravam o mesmo:

Com tanta previsão deixaram de me levar a sério.

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!

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

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 XAfinal tive foi paio!

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.

Baptizando 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.

Polémicas sobre 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.

Para Além de Plutão

A Descoberta dos Centauros

Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro: 1977UB (2060 Chiron).

A Descoberta dos Centauros

Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro: 1977UB (2060 Chiron).

E nunca cheguei a acabar

a tese.

Centauros: cometas ou asteróides?

Meech et al. (1989) descobrem uma coma em Chiron: os Centauros não podem vir da cintura de asteróides.

Centauros

Os Trans-Neptunianos

Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.

Os Trans-Neptunianos

Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.

Quero ouvir Música

Clássica.

Eu é que sou o chefe e quero Dead

Metal.

Os Trans-Neptunianos

Os Trans-NeptunianosCensus e estimativas:

N(D>100 km) ~ 105N(D>1 km) ~ 1010

N(D>1000 km) ~ 10

TNOs ~ 1200

(Binários = 20)

MEKB ~ 0.1 MT

(Quádruplos = 1)

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 MorfologiaOs 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

Tritão

Os maiores deverão ser semelhantes a Tritão, i.e:

composição semelhante aos cometas mas...com formas mais esféricas,ténues atmosferas e...

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?

Centauros

PlutinosSDOs

Clássicos

DinâmicaA 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 kmq=76 AUQ=880 AUe=0.84 AUa=480 AUP=10500 anos

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.

“Os segundos 10°s planetas”

D=2400±100 kmq=37.7 AUQ=97.6 AUe=0.44 AUa=67.7 AUP=556.6 anos

Eris

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.

Delsanti et al. (2004)

Origem Avermelhamento Colisão Actividade Recobrimento

Em Busca de ÁguaApenas com a espectroscopia no infra-vermelho se detecta a presença de voláteis (gelos). Porém, está reservada aos grandes telescópios.

18 espectros com o VLT pelo Large Program [ver Barucci & Peixinho (2005)]

Água

Água

ÁguaÁgua

Água

ÁguaÁguaÁgua

ÁguaÁgua

Água

Água?

Em Busca de Água

Evolução Interna

Tempo de Arrefecimento

τ~r2/K

Kágua~10-6 m2s-1 [difusividade térmica]

Ervilha (r=3 mm): τ~10 sBatata (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 grandefonte 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 bio-orgânicas. Merk & Prialnik (2006)

Após uma atribulada serie de cancelamentos, reprovações e adiamentos, foi lançada em 2006. Chegará a Plutão em 2015 e depois... aos outros TNOs.

A Missão New Horizons

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 Definição de Planeta

(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), (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”.

A Primeira Proposta

(quase esférica)

oito planetas clássicos

“planeta anão”

em torno de uma estrela

(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”.

(4) A todos os objectos orbitando o Sol que não sejam planetas referir-nos-emos colectivamente como “Pequenos Corpos do Sistema Solar”.

A Primeira PropostaPlutão como sendo planeta

“plutões”

“Pequenos Corpos do Sistema 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 “plutões” trazem problemas com as línguas românicas:pluto = plutão, pluton, plutónpluton = 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.

Os Desentendimentos

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.

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.

A Proposta Final

O número de planetas anões pode chegar aos 100 em poucos anos!

Candidatos a planetas anões

Alguns candidatos imediatos são: 2005FY9, Orcus, Sedna, 2003EL61, Quaoar, 2002TC302, Varuna, 2002UX25, 2002TX300, Ixion, Vesta, Pallas e Hygiea.

Planeta Plutão1930 - 2006