Grandes irmãos nem sempre são os mais gentis com seus irmãos e irmãs. Mas um pouco de amor durão pode preparar você para a vida adulta - pelo menos é o que os pesquisadores estão descobrindo quando se trata de nosso sistema solar, onde Júpiter pode ter garantido um futuro seguro para a Terra e outros mundos rochosos. grande irmão.
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"As teorias anteriores diziam que Júpiter era amigo da Terra, porque protegia a Terra de todos esses impactos tardios", diz Elisa Quintana, pesquisadora do Centro de Pesquisas Ames da NASA. "Estamos descobrindo que não é necessariamente o caso, pelo menos não para o nosso sistema solar".
Enquanto Júpiter é protetor hoje, no passado, pode ter jogado um pouco mais energicamente. No início, o gigante do gás era um tirano, lançando fragmentos para o sistema solar interno quando a Terra ainda estava se formando. Mas, a longo prazo, sua abordagem grosseira mostrou-se benéfica: todas essas colisões aceleraram a construção de mundos rochosos e impediram que colisões posteriores ocorressem mais tarde, como ocorriam com planetas rochosos sem gigantes vizinhos.
Quintana trabalhou com o cientista de pesquisa sênior Thomas Barclay, também da NASA Ames, para modelar como múltiplos sistemas planetários se saíram com e sem gás mundos enormes. Para mundos rochosos como o nosso, eles descobriram que gigantes gasosos semelhantes a Júpiter desempenhavam um papel mais complicado do que se pensava anteriormente. Barclay apresentou os resultados do par no mês passado no 228º encontro da American Astronomical Society em San Diego, Califórnia; parte de sua pesquisa em andamento também foi publicada no Astrophysical Journal em abril.
Os mundos do tamanho de Júpiter podem ter efeitos aparentemente díspares nos planetas ao redor deles. Por exemplo, a gravidade dos gigantes gasosos não apenas puxa o material em direção a eles, mas também pode enviá-lo a arremessar em velocidades mais rápidas. Quando se trata de construir planetas, isso pode realmente ser uma coisa boa. Quintana descobriu que um jovem Júpiter enviou material de voar para os núcleos de crescimento planetas rochosos, que os ajudaram a crescer mais rapidamente do que aqueles sem grandes vizinhos.
Gigantes gasosos também afetam a quantidade de planetas rochosos que podem se formar. Isso porque, como um irmão mais velho, eles tendem a engolir todos os brinquedos - nesse caso, a poeira e o gás necessários para a construção de planetas. Os pesquisadores descobriram que os mundos do tamanho de Júpiter geralmente tinham apenas 3 a 6 vizinhos terrestres, enquanto sistemas sem planeta gigante construíam o dobro de mundos rochosos nas regiões interna e externa.
No cenário de não-Júpiter, não havia gigante gasoso para devorar gás e poeira, o que significa que esses destroços formaram o que Quintana chama de "mortalha, mais ou menos como uma nuvem de pequeno material rochoso". Os escombros ficaram por mais de 2 bilhões de anos, atingindo os demais mundos terrestres com impactos constantes. As colisões não eram grandes o suficiente para tirar planetas de sua crosta, mas, assim como o asteroide que ajudou a acabar com os dinossauros, eles tinham o potencial de destruir parte da vida no planeta.
Quando Júpiter estava presente, em contraste, a perigosa nuvem de detritos desapareceu em um décimo do tempo. Gigantes gasosos enviaram material para o espaço em alta velocidade, lançando parte dele completamente para fora do sistema solar. Isso não significa que os planetas estavam fora da floresta ainda: Ao mesmo tempo, mundos gigantes também lançaram destroços para dentro dos planetas rochosos, viajando mais rápido que o material das coleções livres de Júpiter.
Os objetos velozes mais velozes significavam colisões mais poderosas - estamos falando de colisões fortes o suficiente para tirar um mundo de seus oceanos e atmosferas, esterilizar a superfície e destruir qualquer vida que possa ter evoluído. Cada mundo rochoso recebeu 3 a 4 desses impactos brutais ao longo da sua vida, mas eles aconteceram cedo o suficiente para que o mundo pudesse se recuperar. Planetas terrestres com vizinhos maciços sentiram a última de suas colisões destruidoras de superfície depois de 200 milhões de anos - um piscar de olhos nos 4, 5 bilhões de anos de vida da Terra.
Os primeiros impactos dão ao planeta tempo para reabastecer seus oceanos e atmosfera da nuvem de gás antes que Júpiter o jogasse para fora do sistema. As simulações mostraram que o último grande acidente ocorreu em cerca de 50 milhões anos para a maioria planetas terrestres com amigos gigantes, tempo suficiente para reunir mais material a partir deste disco. Isso se alinha com as estimativas que colocam a colisão da Terra entre 30 e 110 milhões de anos.
Para a Terra, Júpiter, certamente desempenhou um papel de boas-vindas, ajudando o planeta e seus vizinhos rochosas crescer rapidamente enquanto protege-lo dos ataques mais violentos, enquanto o início da vida evoluiu. Agora os cientistas estão tentando descobrir o que isso significa quando se trata de procurar outros mundos habitáveis. Se um mundo do tamanho de Júpiter pode manter suas contrapartes rochosas, deveríamos estar procurando sistemas rochosos com um gigante de gás nas bordas externas?
"Parece que o período de silêncio do sistema solar é maior se houver planetas do tamanho de Júpiter", diz Jessie Christiansen, caçadora de exoplanetas do Instituto de Tecnologia da Califórnia que não fez parte da pesquisa. Esse período de silêncio é "o período de descanso, onde você pode deixar as coisas evoluem na Terra, como a vida, sem ser constantemente dizimado", diz ela.
Em busca de planetas potencialmente habitáveis, ele pode não ser uma má idéia para manter um olho em mundos rochosos com amigos gigantes distantes, acrescenta. Infelizmente, isso pode significar más notícias para a vida no universo: menos de 10% das estrelas parecidas com o Sol têm gigantes gasosos em suas órbitas externas. "Não achamos que os análogos de Júpiter sejam comuns", diz Quintana.
