Haumea: Este planeta em forma de futebol americano é o mais estranho do Sistema Solar

Haumea gira tão rapidamente que o planeta tem a forma mais de uma bola de futebol vazia do que de uma esfera. É o mundo mais estranho do sistema solar.

Cientistas da NASA usaram simulações de computador para descobrir como o planeta anão Haumea se tornou um dos objetos mais incomuns em nosso sistema solar. Haumea está localizada no Cinturão de Kuiper de mundos gelados além da órbita de Netuno. Quase tão grande quanto Plutão , Haumea é um mundo estranho em muitos aspectos. Ao contrário de qualquer outro objeto de seu tamanho, ele gira mais rápido, girando em seu eixo em apenas quatro horas.

Como Haumea gira tão rapidamente, o planeta tem a forma mais de uma bola de futebol vazia do que de uma esfera. Tem uma superfície em grande parte composta de gelo de água, diferente de quase qualquer outro objeto no Cinturão de Kuiper, exceto por uma dúzia de “irmãos” com órbitas semelhantes, constituindo a única “família” conhecida na região.

Como ficou assim ?

A cientista da NASA Jessica Noviello se perguntou: “Como algo tão estranho como esse mundo de formato estranho veio a ser?”? Noviello e seus colegas recorreram a modelos de computador para entender os processos químicos e físicos de Haumea, separando-o e reconstruindo-o novamente.

“Para entender o que aconteceu com Haumea, precisamos colocar limites de tempo para tudo o que aconteceu durante a formação do nosso sistema solar, que une tudo”, disse Steve Desch, professor de astrofísica da Universidade Estadual do Arizona em Tempe, que colaborou com Noviello e outros no experimento de modelagem descrito no Planetary Science Journal em 29 de setembro.

O quebra-cabeça de um planeta anão

Noviello trabalhou no laboratório de Desch de 2019 a 2020 como pesquisador. Por vários anos, Desch trabalhou com seus alunos para juntar pistas díspares para descobrir a história da evolução de Haumea. “Haumea tem muitas partes estranhas e ‘gee-whiz’”, disse Desch, “e explicá-las todas é um desafio”. Nenhum satélite ainda visitou o planeta anão, então os dados são escassos porque está muito longe para ser medido com precisão com um telescópio baseado na Terra. Por esse motivo, os cientistas confiam em modelos de computador para fazer previsões sobre Haumea (e outros mundos pouco conhecidos). Em seu modelo inicial, os pesquisadores alimentaram o tamanho e a massa estimados de Haumea, juntamente com sua taxa diária de quatro horas, como as únicas três informações.

Propriedades de um mundo estranho

O tamanho, densidade, densidade e tamanho do núcleo de Haumea, entre outras características, foram previstos pelos modelos. Usando essas informações, Noviello criou equações matemáticas que calculavam o volume de Haumea e a quantidade de gelo sobre ele. Além disso, o spin de Haumea foi calculado com base na distribuição de massa no planeta. Essas informações forneceram a base para prever como um bebê Haumea evoluiria para o planeta anão maduro que é hoje através da simulação de bilhões de anos de evolução. “Queríamos entender Haumea fundamentalmente antes de cutucarde volta no tempo”, disse Noviello.

A fim de explicar os membros da família que já fizeram parte do planeta anão, os cientistas estimaram que era 3% mais massivo. Assumindo que a taxa de rotação e o volume de Haumea poderiam ter sido diferentes, eles também assumiram que tinha um volume maior.

Modelos aqui, modelos ali

Ao ajustar um desses recursos de cada vez em seu modelo, eles simularam como pequenas mudanças nos primeiros anos de Haumea afetariam sua evolução. Os cientistas sabiam que haviam encontrado a história certa quando as simulações produziram resultados que se pareciam com a Haumea de hoje. O modelo que Noviello e seus colegas criaram sugere que Haumea colidiu com outro objeto quando os planetas se formaram pela primeira vez, e tudo estava girando em torno do sistema solar. Mesmo que o impacto tenha derrubado pedaços, Noviello e seus colegas sugerem que essas peças não correspondem à família Haumean que vemos hoje. A teoria deles é que tal impacto espalharia pedaços de Haumea em números muito maiores do que os membros de sua família.

A família Haume

A família Haumean que vemos hoje veio depois. Foi quando a estrutura do planeta anão começou a tomar forma: o centro estava assentando material denso e rochoso, enquanto a superfície estava subindo gelo leve. “Quando você concentra toda a massa em direção ao eixo, diminui o momento de inércia, então Haumea girou ainda mais rápido do que hoje”, disse Desch. O gelo foi lançado da superfície com rapidez suficiente, calcularam os cientistas, para criar a família Haumean.

De acordo com o pesquisador da NASA Marc Neveu, as rochas de Haumea geraram calor que derreteu o gelo abaixo da superfície, criando um oceano (não mais presente) abaixo da superfície. Um grande núcleo de argila se formou ao redor de Haumea quando a água penetrou no material rochoso em seu centro, fazendo-o inchar. À medida que o núcleo de Haumea crescia, seu momento de inércia aumentava e, assim, diminuía sua rotação.