Planeta 9: estudo enfraquece hipótese de existência deste mundo transnetuniano

Por Daniele Cavalcante | 17 de Fevereiro de 2021 às 20h20
Kevin Gill/Flickr

Um novo e interessante estudo, aceito para publicação no Planetary Science Journal, reacendeu a controvérsia sobre o Planeta 9, enfraquecendo consideravelmente a hipótese de sua existência. Se antes era difícil negar que algo maior que a Terra estaria influenciando a órbita de objetos além de Netuno, agora essa talvez seja uma triste conclusão sobre o assunto. Mas, calma! A nova pesquisa não enterrou de vez as possibilidades de que haja alguma coisa grande nos confins do Sistema Solar — e, nesta matéria, explicamos o que está acontecendo.

Antes de qualquer conclusão sobre o assunto, é preciso entender os principais argumentos a favor do Planeta 9, e como estes mesmos argumentos podem cair por terra. Acompanhar toda a história é interessante porque, com ela, aprendemos muito sobre como a ciência funciona, e como um determinado estudo pode sofrer com um erro de viés do pesquisador. Ainda não sabemos se este foi o caso da hipótese do Planeta 9, mas pode ser que sim.

Entendendo a polêmica do Planeta 9

(Imagem: Reprodução/R. Hurt/Caltech)

O Planeta 9, também chamado de Planeta X, já era comentado mesmo antes de se tornar famoso. Por volta de 2012, por exemplo, o astrônomo brasileiro Rodney Gomes, do Observatório Nacional, observou a órbita de alguns objetos estranhos no Cinturão de Kuiper (área que se estende entre a órbita de Netuno até um pouco além de Plutão), e concluiu que apenas a força gravitacional de algo tão grande e massivo quanto um planeta poderia explicar aqueles trajetos peculiares.

Contudo, foi em 2016 que a ideia ganhou força. É que, naquele ano, uma dupla de astrônomos publicou um artigo que não apenas mencionava os objetos de órbita estranha no Cinturão de Kuiper, como também mostrou essas órbitas. Mike Brown e Konstantin Batygin, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), explicaram como um corpo massivo estaria exercendo o papel de “organizar” a trajetória desses objetos, de modo que a própria NASA reconheceu que era difícil ignorar as evidências de que algo estava estranho naquela região — algo que poderia ser explicado com um planeta ainda não detectado pelos telescópios.

Outros estudos sugeriram que o corpo massivo poderia ser um outro tipo de objeto cósmico, como buracos negros primordiais. Mas a ideia do Planeta X prevaleceu na comunidade científica por ser uma das mais plausíveis, e novos estudos sugeriam outras possibilidades, como a de que o Planeta 9 se formou ao redor de uma outra estrela, sendo mais tarde capturado pelo Sol. Entretanto, todos pareciam concordar que os objetos transnetunianos estavam sendo influenciados por algo grande, e quando há uma probabilidade considerável, ela deve ser investigada. Mas não basta ser provável, é preciso confirmar com dados observáveis.

Infelizmente ainda não é possível observar o Planeta 9, nem mesmo a maioria dos objetos transnetunianos. É que quanto mais longe do Sol, menos reflexivos os corpos cósmicos são, e, portanto, mais difíceis de serem flagrados por uma lente de telescópio. Podemos encontrar planetas ao redor de outras estrelas a milhões de quilômetros de distância por causa do próprio brilho da estrela que oscila quando o planeta passa por ela, mas essa técnica não pode ser usada para encontrar objetos no próprio Sistema Solar. Além disso, quanto mais longe do Sol, maior é o espaço orbital para procurar, o que torna tudo ainda mais difícil.

Muito além do Cinturão de Kuiper

A órbita amarela é a de Plutão, que fica no Cinturão de Kuiper, região em formato de disco além da órbita de Netuno (Imagem: Reprodução/NASA)

Nas últimas décadas, cerca de 3 mil objetos transnetunianos foram detectados, sendo que os astrônomos esperam que haja mais 70 mil aguardando para serem encontrados, todos maiores do que 30 quilômetros de diâmetro. A maioria deles está bem distribuída no Cinturão de Kuiper, mas tão longe que levam centenas de anos para completar uma volta ao redor do Sol. Ainda assim, é possível ver o movimento deles, o que é fundamental para a astronomia.

Deste modo, os cientistas podem dizer que, no geral, a maioria desses objetos desenham uma trajetória na mesma direção dos planetas conhecidos. Além disso, já foi possível determinar que eles orbitam o Sol em um ângulo de aproximadamente 30 graus em relação ao plano da Terra em relação ao Sol. Ou seja, do nosso ponto de vista, os transnetunianos fazem uma órbita um tanto inclinada. Por fim, essas órbitas são elípticas, mas não muito alongadas. Até aqui, tudo de acordo com o previsto.

Com os oito planetas conhecidos, podemos explicar grande parte da mecânica dos objetos que vieram do Cinturão de Kuiper. Muitos deles, por exemplo, são afetados pela gravidade de Netuno, como é o caso do cometa Halley e de Tritão, a lua gigante do próprio Netuno, que foi capturada do cinturão de Kuiper e devorou as demais luas que haviam em torno do planeta gasoso. Mas há uma classe de corpos ainda mais distantes, conhecidos como objetos transnetunianos extremos (ou ETNOs, da sigla em inglês), que parecem ter sido “chutados” (da mesma forma que Netuno “chutou” o cometa Halley) por algo muito além do Cinturão de Kuiper.

Para saber se um objeto é transnetuniano extremo, basta saber se o seu periélio (o ponto orbital em que o objeto fica mais próximo do Sol) é maior do que trinta unidades astronômicas e se o semieixo maior da elipse desenhada pela órbita é superior a 150 unidades astronômicas. Alguns deles já foram devidamente catalogados, mas suas órbitas estranhas tinham inclinações mais altas que os esperados 30 graus observados nos objetos do Cinturão de Kuiper. É como se esses ETNOs (sigla para objetos transnetunianos extremos) estivessem fora do disco relativamente plano que o Sistema Solar forma ao redor do Sol. Suas órbitas muito alongadas também são difíceis de explicar, então Brown e Batygin, os autores do estudo de 2016, decidiram investigar.

Eles esperavam descobrir que essas órbitas estranhas eram aleatórias, já que estavam tão desalinhados dos demais corpos do Sistema Solar. Acontece que, para a surpresa de muitos, havia muito em comum entre eles, como se algo os estivesse organizando. A necessidade de explicar o que foi observado levou à hipótese mais popular: um planeta maior que a Terra está influenciando a órbita desses objetos.

Charadas no escuro

A localização do Cinturão de Kuiper dentro da Nuvem de Oort, que vai muito além do que os telescópios podem ver (Imagem: Reprodução/NASA)

Apesar dessas descobertas fascinantes, há um punhado de “pegadinhas” — como se não bastasse a completa ausência de luz solar refletida nesses objetos além do Cinturão de Kuiper. Começando pelo complexo jogo das estatísticas, que são muito importantes em casos cheios de incertezas como este. A probabilidade de que esses ETNOs estejam agrupados aleatoriamente era extremamente baixa — mas não inexistente. E nessa pequenina brecha de improbabilidade, as coisas se complicaram.

Até então, as probabilidades apontavam muito fortemente para a existência de um Planeta 9 influenciando a órbita desses ETNOs. Mesmo incrivelmente distante, ele seria capaz de, com sua lenta jornada ao redor do Sol, “limpar” os pequenos e leves objetos que por acaso estivessem em seu caminho. Mas, como dissemos antes, é preciso confirmar. Isso pode ser feito através de observação direta — por enquanto, apenas com a próxima geração de telescópios, como o Nancy Grace Roman ou o Vera Rubin — ou de modo indireto, neste caso, pela análise das órbitas. Mas, para isso, é preciso uma população muito maior de objetos incomuns como esses ETNOs observados, mas também é preciso esperar mais para encontrar uma amostra significativa.

Embora muitos outros objetos distantes tenham sido encontrados desde 2016, as observações ainda não dizem exatamente o que está acontecendo. E é aí que aquele problema das estatísticas começa a atrapalhar algumas pesquisas. Por mais que os cientistas tentem ser imparciais, até mesmo céticos em relação ao que dizem ter encontrado, os resultados podem ser tendenciosos — e está tudo bem, faz parte da ciência, e é por isso que os artigos acadêmicos são revisados por pares. Nisso, chegamos finalmente ao artigo publicado em fevereiro deste ano: os autores alegam que o estudo de 2016 sofreu um determinado viés, que pode ter comprometido os resultados.

Viés de seleção

Na astronomia, existem várias formas de ser tendencioso em um estudo. Por exemplo, a tendência de detectar preferencialmente objetos intrinsecamente brilhantes é chamado de Viés de Malmquist. Há também o Viés de Seleção, que é quando há uma falha na seleção de informações e objetos de estudo. Há muitos fatores em jogo que, agora, entram na “pegadinha” das estatísticas. Por exemplo, onde está localizado o telescópio na Terra no momento da observação? Para onde estava apontando? Quando foi feita a observação? Por quanto tempo foi feita a observação? A resposta para essas perguntas podem mudar o jogo.

Atualmente, existem três pesquisas relevantes sobre o Planeta 9, somando um total de algumas dezenas de objetos ETNOs com órbitas estranhas e aparentemente relacionadas. O que fazer com isso? Rever os registros de todas essas pesquisas e descobrir onde as observações foram realizadas, quando, por quanto tempo, e por aí vai. Assim, e mais fácil saber se há algum erro na conclusão. O novo estudo fez exatamente isso, pela primeira vez, para cada um dos três artigos. Um resumo do resultado foi representado na imagem abaixo:

(Imagem: Reprodução/KJ Napier)

As linhas e pontos brancos representam as observações mais sensíveis ao aparecimento de objetos, e os pontos vermelhos mostram os objetos que foram realmente encontrados e selecionados como interessantes para a hipótese do Planeta X. Percebe como os pontos vermelhos são poucos? São exatamente os dados que temos, enquanto a área branca representa a probabilidade relativa de encontrar objetos nesses locais. O que isso nos diz? Bem, os dados estão agrupados nos locais onde olhamos e não, preferencialmente, nos locais onde não olhamos.

Em outras palavras, uma vez que não podemos provar a existência, tampouco a inexistência do Planeta 9, os cientistas precisam trabalhar com as probabilidades e estatísticas. Isso inclui simulação, e a equipe do novo estudo também cuidou disso, simulando uma grande população de objetos além de Netuno, usando características realistas, e buscaram saber quantos deles as pesquisas deixariam passar batido e se eles encontrariam alguns outros ETNOs com órbitas alinhadas.

O que eles descobriram é que, estatisticamente, as observações desses ETNOs são consistentes com uma população maior de objetos com órbitas aleatórias. Ou seja, é muito possível que, mesmo estes objetos analisados terem órbitas que apontam para uma organização não aleatória, proveniente de influência gravitacional, é provável, sim, que isso seja mero acaso. Na verdade, os ETNOs em geral podem estar uniformemente distribuídos ao redor do Sol e os efeitos do Planeta Nove sejam apenas uma ilusão. Apenas parece que seus efeitos estão lá por causa do viés de seleção, ou seja, a maneira como foram observados e interpretados.

O Planeta 9 ainda resiste

Muitos objetos transnetunianos têm órbitas que parecem estar aproximadamente alinhadas, o que sugere que o grande Planeta X pode existir (Imagem: Reprodução/Caltech/Robert Hurt)

Entretanto, isso não significa que a existência do Planeta 9 foi eliminada — pelo contrário, ele ainda resiste às controvérsias, embora seja verdade que a hipótese tenha sido enfraquecida. O problema é mais complexo do que dizer se existem evidências ou não: é preciso ter dados muito melhores e mais precisos sobre centenas de objetos ETNOs antes de se chegar a qualquer conclusão. Até agora, temos apenas cerca de 20, e isso é muito pouco para determinar algo grandioso como um planeta desconhecido.

Talvez você esteja se perguntando: por que, afinal, isso é tão importante? Bem, a descoberta de um planeta em uma órbita muito além de Netuno seria não apenas algo fantástico, como também ajudaria a explicar a origem do próprio Sistema Solar. Então, saber se ele existe ou não é essencial se quisermos saber como os demais planetas, asteroides, cometas e luas se formaram. O Planeta 9 pode mudar muita coisa; por isso, toda cautela é necessária.

Além disso, como mencionamos no início, vasculhar o céu em busca do planeta pode resultar em um decepcionante nada, mas os aprendizados serão gratificantes. Felizmente, a próxima geração de telescópios pode revelar muita coisa interessante para além do Cinturão de Kuiper, talvez incluindo centenas ou milhares de ETNOs. Então valerá a pena esperar, mesmo se for para descobrir que essas órbitas estranhas são simplesmente aleatórias, e não ordenadas pelo famoso (porém ainda hipotético) Planeta 9.

Fonte: Starts With a Bang, Bad Astronomy

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