Segundo um estudo publicado esta semana na revista científica Nature, uma colisão colossal entre Júpiter e um planeta ainda em formação no início do Sistema Solar, há cerca de 4,5 bilhões de anos, pode explicar leituras surpreendentes da nave espacial Juno da NASA.

Astrônomos da Universidade Rice e da Universidade Sun Yat-sen da China dizem que o seu cenário de impacto pode explicar as leituras gravitacionais anteriormente confusas da sonda Juno, que sugerem que o núcleo de Júpiter é menos denso e mais extenso do que o esperado.

“Isto é intrigante,” disse o astrônomo e coautor do estudo, Andrea Isella. “Sugere que algo aconteceu e que mexeu com o núcleo, e é aí que o impacto gigante entra em ação.”

Isella explicou que as principais teorias sobre a formação de planetas sugerem que Júpiter começou como um planeta denso, rochoso ou gelado que mais tarde reuniu a sua atmosfera espessa do disco primordial de gás e poeira que deu origem ao nosso Sol.

Isella disse que estava cético quando o autor principal do estudo, Shang-Fei Liu, sugeriu a ideia de que os dados podiam ser explicados por um impacto gigantesco que agitou o núcleo de Júpiter, misturando o conteúdo denso do seu núcleo com as camadas menos densas acima. Liu, ex-investigador de pós-doutoramento no grupo de Isella, é agora membro da faculdade em Sun Yat-sen em Zhuhai, China.

“Soava-me muito improvável,” recorda Isella, “como algo com uma probabilidade de um em um bilhão. Mas Shang-Fei me convenceu, com os seus cálculos, de que não era assim tão inverosímil.”

A equipe de investigação realizou milhares de simulações de computador e descobriu que um Júpiter em rápido crescimento pode ter perturbado as órbitas de “embriões planetários” próximos, protoplanetas que estavam nos estágios iniciais da formação planetária. Liu disse que os cálculos incluíram estimativas da probabilidade de colisões sob diferentes cenários e da distribuição de ângulos de impacto.

Em todos os casos, Liu e colegas descobriram que havia pelo menos 40% de hipóteses de que Júpiter engolisse um embrião planetário nos primeiros milhões de anos. Além disso, Júpiter produziu em massa um “forte foco gravitacional” que deu origem a colisões frontais mais comuns do que aquelas apenas raspantes.

Isella explicou que o cenário de colisão se tornou ainda mais atraente depois de Liu ter executado modelos computacionais 3D que mostravam como uma colisão afetaria o núcleo de Júpiter. “Como é denso e vem com muita energia, o impacto seria como uma bala que passa pela atmosfera e atinge o núcleo de frente,” disse Isella. “Antes do impacto, teríamos um núcleo muito denso, cercado pela atmosfera. O impacto frontal espalha as coisas, diluindo o núcleo.”

Os impactos em ângulos que apenas raspam o planeta podem fazer com que o objeto impactante se torne preso gravitacionalmente e afunde gradualmente no núcleo de Júpiter, e Liu disse que embriões planetários menores tão massivos quanto a Terra se desintegrariam na espessa atmosfera de Júpiter.

“O único cenário que resultou num perfil de densidade de núcleo semelhante ao que a Juno mede hoje é um impacto frontal com um embrião planetário cerca de 10 vezes mais massivo do que a Terra,” salientou Liu.

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