27 de out de 2011

O distante Éris é gêmeo de Plutão

ESO — Nota de Imprensa Científica



Calculado com precisão o tamanho do planeta anão no momento em que ocultou uma estrela de fraca luminosidade.


ESO/L. Calçada 

Astrônomos mediram pela primeira vez de modo preciso o diâmetro de Éris, o longínquo planeta anão, no momento em que este passou em frente de uma estrela de luminosidade baixa. Este fenômeno foi observado no final de 2010 por telescópios no Chile, incluindo o telescópio belga TRAPPIST que se encontra instalado no Observatório de La Silla do ESO. As observações mostram que Éris é um gêmeo quase perfeito de Plutão em termos de tamanho. Éris parece ter uma superfície muito refletora, sugerindo que se encontra uniformemente coberto por uma fina camada de gelo, provavelmente uma atmosfera gelada. Os resultados serão publicados en 27 de outubro na revista Nature.
Em Novembro de 2010 o distante planeta anão Éris passou em frente de uma estrela de fundo de luminosidade baixa, num acontecimento a que chamamos ocultação. Estes eventos são muito raros e difíceis de observar, uma vez que o planeta anão se encontra muito longe e é muito pequeno. O próximo acontecimento do gênero envolvendo Éris terá lugar apenas em 2013. As ocultações oferecem-nos a maneira mais precisa, e muitas vezes a única maneira, de medir o tamanho e estimar a forma de corpos muito distantes do Sistema Solar.

A estrela candidata a ocultação foi identificada ao serem estudadas imagens obtidas com o telescópio MPG/ESO de 2.2 metros instalado no Observatório de La Silla do ESO. As observações foram planejadas cuidadosamente e levadas a cabo por uma equipe internacional de astrônomos de várias universidades (principalmente de França, Bélgica, Espanha e Brasil), que utilizaram, entre outros, o telescópio TRAPPIST [1] (sigla do inglês TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope, eso1023), também instalado em La Silla.

“Observar ocultações de pequenos corpos do Sistema Solar situados para além de Netuno requer grande precisão e planejamento. Esta é a melhor maneira de medir o tamanho de Éris, além de ir até lá, é claro!” explica Bruno Sicardy, o autor principal do trabalho.

As observações da ocultação foram feitas em 26 locais diferentes espalhados por toda a Terra e que se encontravam na trajetória prevista da sombra do planeta anão - incluindo alguns telescópios de observatórios amadores. No entanto, só foi possível observar o evento diretamente em dois lugares apenas, ambos situados no Chile: um no Observatório de La Silla do ESO com o telescópio TRAPPIST e o outro em São Pedro de Atacama, onde se utilizaram dois telescópios [2]. Os três telescópios registaram uma diminuição do brilho da estrela distante correspondente à altura em que Éris bloqueou a sua radiação.

As observações combinadas dos dois locais chilenos indicam que Éris tem uma forma praticamente esférica. Estas medições são bastante precisas no que dizem respeito à forma e ao tamanho do objeto, mas apenas se não tiverem sido distorcidas pela presença de montanhas altas, o que dificilmente existirá num corpo gelado tão grande.

Éris foi identificado como sendo um objeto grande situado no Sistema Solar exterior em 2005. A sua descoberta foi um dos motivos que levou à criação de uma nova classe de objetos chamados planetas anões e à reclassificação de Plutão de planeta para planeta anão em 2006. Éris encontra-se atualmente três vezes mais longe do Sol do que Plutão.

Embora observações anteriores utilizando métodos diferentes sugerissem que Éris era provavelmente 25% maior do que Plutão, com uma estimativa para o diâmetro de 3000 quilômetros, este novo estudo prova que os dois objetos têm essencialmente o mesmo tamanho. O novo diâmetro calculado para Éris é de 2326 quilômetros com uma precisão de 12 quilômetros, o que torna o seu tamanho melhor conhecido que o de Plutão, que tem um diâmetro estimado entre 2300 e 2400 quilômetros. O diâmetro de Plutão é mais difícil de medir devido à presença de uma atmosfera que torna impossível detectar diretamente a sua borda utilizando ocultações. O movimento do satélite de Éris, Disnomia [3], foi utilizado para estimar a massa de Éris. Descobriu-se que Éris é 27% mais pesado do que Plutão [4]. Combinando este resultado com o diâmetro estimou-se que a densidade de Éris é de 2,52 gramas por cm3 [5].

“Esta densidade significa que Éris é provavelmente um grande corpo rochoso coberto por um manto relativamente fino de gelo,” comenta Emmanuel Jehin, que participou neste trabalho [6].

Descobriu-se que a superfície de Éris é muito refletora, refletindo 96% da luz que lhe chega (albedo visível de 0,96 [7]). Esta valor corresponde a uma superfície ainda mais brilhante do que neve fresca na Terra, o que torna Éris dum dos objetos do Sistema Solar mais refletores, em simultâneo com a lua gelada de Saturno, Enceladus. A superfície brilhante de Éris é muito provavelmente composta por uma mistura de gelo rico em nitrogênio e metano gelado - como nos indica o espectro do planeta - que cobre todo o planeta com uma camada de gelo fina muito refletora com menos de um milímetro de espessura.

“Esta camada de gelo pode ter resultado da condensação em gelo da atmosfera de nitrogênio ou metano do planeta anão, que atinge a superfície à medida que o planeta se afasta do Sol ao longo da sua órbita alongada e entra cada vez mais num ambiente frio,” acrescenta Jehin. O gelo pode posteriormente voltar a transformar-se em gás à medida que Éris se aproxima do ponto mais próximo do Sol, a uma distância de cerca de 5,7 bilhões de quilômetros.

Com os novos resultados a equipe pôde também estimar a temperatura à superfície do planeta anão, obtendo um resultado de no máximo -238º Celsius para a superfície iluminada pelo Sol e menos ainda para o lado noturno de Éris.

“É extraordinário o quanto podemos aprender sobre um objeto distante pequeno como Éris quando o observamos a passar em frente de uma estrela tênue, utilizando telescópios relativamente pequenos. Cinco anos depois da criação da nova classe dos planetas anões estamos finalmente a conhecer bem um dos seus membros fundadores,” conclui Bruno Sicardy.

Notas

[1] O TRAPPIST é um dos mais recentes telescópios robóticos instalados no Observatório de La Silla. Com um espelho primário de apenas 0,6 metros, foi inaugurado em Junho de 2010 e dedica-se principalmente ao estudo de exoplanetas e cometas. O telescópio é um projeto financiado pelo Fundo Belga para a Investigação Científica (FRS-FNRS), com a participação da Fundação Nacional Científica Suíça, e é controlado a partir de Liège.

[2] Os telescópios Caisey Harlingten e ASH2.

[3] Éris é a deusa grega da discórdia. Disnomia é filha de Éris e é a deusa da desordem.

[4] A massa de Éris é 1,66 x 1022 kg, o que corresponde a 22% da massa da Lua.

[5] Para comparação a densidade da Lua é 3,3 gramas por cm3 e a da água é de 1,0 grama por cm3.

[6] O valor da densidade sugere que Éris é composto principalmente por rocha (85%), com uma pequena quantidade de gelo (15%). Este último encontra-se provavelmente numa camada com cerca de 100 km de espessura rodeando o enorme núcleo rochoso. Esta camada muito grossa composta principalmente por gelo de água não deve ser confundida com a camada muito fina de atmosfera gelada existente à superfície de Éris e que o torna tão refletor.

[7] O albedo de um objeto representa a fração de luz que chega à sua superfície e que é refletida de volta ao espaço em vez de ser absorvida. Um albedo de 1 corresponde a uma superfície branca de reflexão perfeita, enquanto que 0 será a total absorção da cor preta. Para comparação, o albedo da Lua é de apenas 0,136, semelhante ao do carvão.



Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1142, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local para os media em ligação com os desenvolvimentos do ESO, Notas de Imprensa, etc. O representante do nodo português é João Fernandes, do Departamento de Matemática da Universidade de Coimbra. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote. A versão brasileira foi adaptada pelo representante brasileiro Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos.





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