E Plutão já não é planeta.

Transcrição

1 E Plutão já não é planeta. Nuno Peixinho Grupo de Astrofísica da Universidade de Coimbra Observatório Astronómico da Universidade de Coimbra

2 Um Pouco de História

3 A Descoberta de Neptuno 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.

4 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.

5 À Procura do 9º Planeta Mas só se lembram de mim por ter visto canais em Marte. Em 1902 Persival Lowell convence-se que deveria existir um outro planeta. Inicia a busca em 1905 no seu observatório em Flagstaff no Arizona.

6 À Procura do 9º Planeta Mas... 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).

7 À Procura do 9º Planeta Mas... outros procuravam o mesmo: Com tanta previsão deixaram de me levar a sério. 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).

8 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 Mas... X1 estava muito afastado do local previsto (6 ) e vai-se revelar demasiado pequeno para perturbar a órbita de Úrano.

9 A Descoberta do Planeta X A 18 de Fevereiro 1930, analisando imagens de 23 e 29 de Janeiro, Tombaugh descobre o Planeta X1. Odeio teóricos! A descoberta é anunciada a 13 de Março Mas... X1 estava muito afastado do local previsto (6 ) e vai-se revelar demasiado pequeno para perturbar a órbita de Úrano.

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11 A Descoberta do Planeta X De 1949 a 79 a estimação da sua massa desce de 0.8 para M T. Tombaugh continuou a sua busca durante mais 13 anos! Em 1993, Standish demonstra que afinal as perturbações em questão eram apenas erros.

12 A Descoberta do Planeta X Afinal tive foi paio! De 1949 a 79 a estimação da sua massa desce de 0.8 para M T. Tombaugh continuou a sua busca durante mais 13 anos! Em 1993, Standish demonstra que afinal as perturbações em questão eram apenas erros.

13 Baptizando Plutão 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.

14 Polémicas sobre 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.

15 Para Além de 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.

16 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.

17 A Descoberta dos Centauros Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro: 1977UB (2060 Chiron).

18 A Descoberta dos Centauros E nunca cheguei a acabar a tese. Em 1977, Kowall descobre o primeiro Centauro: 1977UB (2060 Chiron).

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

20 Os Trans-Neptunianos Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.

21 Os Trans-Neptunianos Quero ouvir Música Clássica. Eu é que sou o chefe e quero Dead Metal. Em 1992, Jewitt e Luu, descobrem o primeiro objecto de Kuiper, ou TNO: 1992QB1.

22 Os Trans-Neptunianos

23 Os Trans-Neptunianos Census e estimativas: TNOs ~ 1200 (Binários = 20) (Quádruplos = 1) M EKB ~ 0.1 M T N(D>1 km) ~ N(D>100 km) ~ 10 5 N(D>1000 km) ~ 10

24 Os Trans-Neptunianos Por ocultação estelar (efeito de Fresnel) em 2006 detectaram-se os primeiros TNOs hectométricos. Roques et al. (2006)

25 O Estudo dos TNOs

26 Composição e Morfologia Os mais pequenos deverão ser semelhantes aos cometas, i.e: bolas de gelos e poeiras, com formas pouco esféricas e...

27 Composição e Morfologia... crateras de impacto!

28 Composição e Morfologia Os maiores deverão ser semelhantes a Tritão, i.e: composição semelhante aos cometas mas... com formas mais esféricas, ténues atmosferas e... Tritão

29 Composição e Morfologia... criovulcanismo!

30 (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.

31 Caronte Parâmetros: D = 1200 km Rotação = 6.4 dias Translacção = 6.4 dias densidade = 1.7 g/cm3 Possível atmosfera de Azoto ou Metano.

32 As Novas Luas de Plutão: Nix e Hydra

33 Como estão distribuidos? Centauros Plutinos SDOs Clássicos

34 Dinâmica A Cintura de Kuiper pode ser a sobreposição de duas populações. Modelo de Migração (Gomes 2003)

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36 Sedna (2003VB12): o primeiro 10 planeta Brown, Trujillo & Rabinowitz

37 D= km q=76 AU Q=880 AU e=0.84 AU a=480 AU P=10500 anos

38 Os segundos 10 s planetas 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.

39 Eris D=2400±100 km q=37.7 AU Q=97.6 AU e=0.44 AU a=67.7 AU P=556.6 anos

40 Eris (2003UB313) e Dysnomia

41 Cores, Dimensões e Parâmetros Orbitais. Existe uma enorme diversidade de cores, i.e. diversidade de superfícies.

42 Evolução das Superfícies Bombardeamento por raios-cósmicos avermelha as superfícies. Sublimação de gelos arrasta poeiras mas deixa cascalho, alterando as superfícies.

43 Modelo de recobrimento colisional com actividade cometária induzida. Origem Avermelhamento Colisão Actividade Recobrimento Delsanti et al. (2004)

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

45 Em Busca de Água Água Água Água Água Água Água Água Água Água Água Água? Água 18 espectros com o VLT pelo Large Program [ver Barucci & Peixinho (2005)]

46 Evolução Interna Tempo de Arrefecimento τ r 2 /K K água 10-6 m 2 s -1 [difusividade térmica] Ervilha (r=3 mm): τ 10 s Batata (r=3 cm): τ 1000 s Na vida do Sistema Solar τ SS s r 300 km

47 Evolução Interna Mas o decaimento do 26 Al em 26 Mg é uma grande fonte de energia. E a acrecção e aquecimento ocorrem em simultâneo. τ 26Al 1 M anos Θ accreção τ 26Al

48 Evolução Interna Água líquida pode existir durante um máximo de 5 M anos mesmo nos objectos mais pequenos (D km) que se formem mais próximo do Sol. Põe-se a questão se este processo será suficiente para despoletar reacções bioorgânicas. Merk & Prialnik (2006)

49 A Missão New Horizons Após uma atribulada serie de cancelamentos, reprovações e adiamentos, foi lançada em Chegará a Plutão em 2015 e depois... aos outros TNOs.

50 A Definição de Planeta

51 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.

52 A Primeira Proposta (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.

53 A Primeira Proposta (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 referirnos-emos colectivamente como 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.

54 Os Desentendimentos Os plutões trazem problemas com as línguas românicas: pluto = plutão, pluton, plutón pluton = 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. 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.

55 A Proposta Final 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.

56 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-Neptunianos 1. 1 Um processo IAU será estabelecido para seleccionar o nome desta categoria.

57 Candidatos a planetas anões O número de planetas anões pode chegar aos 100 em poucos anos! Alguns candidatos imediatos são: 2005FY9, Orcus, Sedna, 2003EL61, Quaoar, 2002TC302, Varuna, 2002UX25, 2002TX300, Ixion, Vesta, Pallas e Hygiea.

58 Planeta Plutão