foi encontrado uma atmosfera em um pequeno planeta que fica ainda mais distante de Plutão

Um pequeno mundo gelado chamado 2002 XV93, com cerca de 500 quilômetros de diâmetro e localizado além de Plutão, pode ter uma atmosfera muito tênue, surpreendendo astrônomos e levantando questões que podem mudar o que sabemos sobre os confins do sistema solar.

O que é o objeto 2002 XV93 e por que ele é tão especial?

O 2002 XV93 pertence ao grupo dos objetos transnetunianos, corpos que orbitam além de Netuno, e é classificado como um plutino por compartilhar uma relação orbital especial com o planeta. Até o momento, Plutão era o único exemplo consolidado de objeto do Cinturão de Kuiper com atmosfera claramente observada.

O que torna essa descoberta impactante é justamente o tamanho reduzido do corpo celeste. Estamos diante de um mundo muito mais frio, distante e menor do que Plutão, exatamente o tipo de lugar onde os cientistas esperavam encontrar apenas gelo, rocha e silêncio absoluto.

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  Tamanho: Aproximadamente 500 quilômetros de diâmetro, muito menor do que Plutão
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  Localização: Cinturão de Kuiper, a cerca de 5,5 bilhões de quilômetros do Sol
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  Atmosfera: Entre 5 e 10 milhões de vezes mais rarefeita do que a da Terra
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  Observação: Detecção via ocultação estelar em 10 de janeiro de 2024, no Japão
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  Duração estimada: A atmosfera pode durar menos de 1.000 anos sem reposição de gases

Como os astrônomos conseguiram detectar essa atmosfera tênue?

A técnica utilizada foi a de ocultação estelar, um fenômeno em que o objeto passa na frente de uma estrela distante vista da Terra. Em uma ocultação comum, a luz da estrela se apaga de forma abrupta quando o corpo celeste a encobre por completo.

Neste caso, no entanto, a luz foi se atenuando de maneira gradual antes de desaparecer, o que é um sinal claro de que ela atravessou uma camada de gás. A observação foi feita em 10 de janeiro de 2024, a partir de vários pontos do Japão, pelo Observatório Astronômico Nacional.

Por que uma atmosfera nesse mundo gelado é tão difícil de explicar?

Quanto menor é um corpo celeste, menor é a sua gravidade, e mais difícil se torna reter gases ao seu redor. Com o tempo, esses gases tendem naturalmente a escapar para o espaço, tornando a presença de qualquer atmosfera algo extremamente improvável nesse tipo de objeto.

Os possíveis compostos gasosos envolvidos seriam metano, nitrogênio ou monóxido de carbono. Um dado que complica ainda mais a análise é que o telescópio espacial James Webb não identificou sinais claros de gases congelados na superfície que pudessem se evaporar facilmente para alimentar essa camada atmosférica.

• A atmosfera é entre 5 e 10 milhões de vezes mais rarefeita do que a da Terra
• A pressão superficial estimada varia entre 100 e 200 nanobares
• O James Webb não encontrou gelos voláteis visíveis na superfície do objeto
• Sem reposição, a atmosfera pode desaparecer em menos de 1.000 anos

Quais são as hipóteses para explicar a origem dessa camada gasosa?

Os pesquisadores trabalham com dois cenários principais. O primeiro envolve uma atividade interna do próprio objeto, uma espécie de criовulcanismo em que gases ou gelos voláteis emergem do interior, processo típico de mundos gelados com fontes internas de calor.

O segundo cenário é mais violento: um impacto recente de cometa ou outro corpo menor teria colidido com o 2002 XV93, liberando gases de forma temporária, como se uma cápsula selada há bilhões de anos fosse aberta de uma única vez. Confira os principais pontos que diferenciam os dois cenários:

• Criовulcanismo: gases emergem do interior de forma contínua e sustentada ao longo do tempo
• Impacto recente: liberação súbita e temporária de gases após uma colisão com outro corpo
• Se a atmosfera enfraquecer nos próximos anos, a hipótese de impacto ganha mais força
• Se ela se mantiver ou variar com as estações, indicaria uma fonte interna ativa de gás

O que essa descoberta muda na nossa visão do sistema solar exterior?

O Cinturão de Kuiper sempre foi imaginado como uma região fria, escura e praticamente estática, habitada por restos congelados da formação dos planetas. A possível atmosfera do 2002 XV93 sugere que alguns desses objetos podem estar ativos de forma intermitente, seja por impactos, por processos internos ou por uma combinação dos dois.

Alan Stern, do Southwest Research Institute e cientista principal da missão New Horizons da NASA, pediu cautela, mas reconheceu tratar-se de um avanço notável que ainda precisa de verificação independente. Novas observações e dados do telescópio James Webb serão fundamentais para confirmar ou refutar a existência dessa atmosfera.

Referências: Detection of an atmosphere on a trans-Neptunian object beyond Pluto | Nature Astronomy