Os segredos de Urano e Netuno descortinados

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Aviões, raios e a Ciência vencendo Deuses

Os dois deuses gelados estão em seus descansos. O deus Οὐρανός, Aquele que Cobre, está quieto em seus tons baços, esquecidos. Já o Senhor dos Oceanos, Rei de todos os Mares e pai da Ariel, junta-se a ele no esquecimento. Depois que a Índia esteve num balé gravitacional com o Planeta Guerreiro, esses dois, gigantes adormecidos, estão meio que esquecidos. Mas não por nós, cientistas.

Urano e Netuno sempre foram um mistério. Suas composições químicas deixavam os astrônomos planetários em confusão, tentando explicar suas origens. Afinal, oque se esconde neles, e por que é essa esquisitice de não conseguir definir (até agora) a origem desses dois planetas?

Tudo começa com a estrela. Não o Sol, mas uma estrela qualquer que explodiu numa supernova e espalhou seu material estelar. Junto com poeira e gases, formou-se nosso Sol e aos poucos os planetas. Cada choque de poeira fazia aquecer as partículas dessa poeira. A força da gravidade foi atraindo essas partículas uma à outra, num processo chamado "acreção". Essas rochas foram se juntando cada vez mais, se chocando, aumentando de tamanho e ficando incandescentes, até formarem o que temos hoje, e isso demorou cerca de 4,5 bilhões de anos.

Por outro lado, os gigantes gasosos não vieram tanto da poeira e sim dos gases, boa parte, de hidrogênio, como é o caso de Júpiter. O problema é que Netuno e Urano não são feitos de hidrogênio, apenas. Eles são feitos de deutério, um irmãozinho do hidrogênio, mas um pouco mais obeso.

Você sabe um mínimo de Química e sabe que átomos são compostos por prótons, nêutrons e elétrons. O número de prótons determina que elemento é, e ele pode ter "irmãos", que são os isótopos. Você aprendeu isso no 1º Ano do Ensino Médio: Isótopos são dois átomos que possuem o mesmo número de prótons (claro, são o mesmo elemento), mas diferentes número de massa. Isso acontece porque têm diferentes números de nêutrons. No caso do hidrogênio, que só tem um próton e um elétron e é escrito simbolicamente 1H, ele tem um isótopo que tem um próton, um elétron e um nêutron (que não existe no hidrogênio normal). Este hidrogênio especial, mas muito amado, é chamado de "deutério".

O deutério é radioativo e sua presença no Universo data do Big Bang, e seu decaimento gera hidrogênio normal. Essa medida de Deutério decaindo para Hidrogênio é usada para muitas pesquisas, ainda mais que temos que levar em conta que quando explodem supernovas, essa taxa D/H muda, e isso é levado em conta.

Os planetas gasosos mantém uma taxa D/H condizentes, mas isso não é o caso de Netuno e Urano. Netuno possui uma gélida atmosfera, um núcleo rochoso que é maior que o da Terra (o que não quer dizer nada, já que Netuno é 15 vezes maior que nosso planeta) e água, muita água. Água à beça. Era de se supor que sua taxa D/H fosse similar ao de cometas. Não é. O mesmo acontece com Urano. Seus valores são mais baixos do que se deveria esperar. Por quê?

A solução para a problemática composição físico-química de Urano e Netuno se baseou na análise do posicionamento desses dois planetas, mudando o modelo de como os dois foram formados.

A nebulosa proto-solar foi a nebulosa que deu origem ao nosso sistema solar. Já nos primórdios, cada planeta já estava na posição que, mais ou menos, iria ficar pro resto da Eternidade. O problema é que os modelos anteriores para a sua formação, não explicam como Netuno e Urano foram parar onde estão. Então, se somarmos os fatores de "Posição" e "composição radioisotópica" temos que não sabemos nada sobre esses dois a respeito de suas origens. Ou seja, só temos lido besteira, oque é fácil de acusar quando se tem aparelhos mais sofisticados muito depois, né? Quero ver vocês chegarem nas 3 Leis de Kepler só olhando pra cima, noite após noite, sem um único telescópio (não, Kepler nunca usou telescópios. Era a olho nu, mesmo!).

A chave está em quantidades estúpidas e boçalmente gigantescas de monóxido de carbono e água, os quais afetam a taxa D/H, com uma linha de nitrogênio sólido um pouco mais longe, identificando que tais planetas são pobres em nitrogênio.

Devido à redistribuição difusão de vapores, a região exterior da nebulosa proto-solar tinha suficiente densidade de superfície para formar ambos os planetas a partir de sólidos ricos em carbono, mas como era pobre em nitrogênio, a dispersão de vapores se deu de forma diferente. O cenário generaliza uma hipótese sobre como Júpiter teria sido formado, e isso pode servir para a generalização de uma teoria que fundamente esse mecanismo na formação de outros gigantes gasosos.

O estudo conduzido pelo pessoal da Université de Franche-Comté foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.


PS. Não, não fiz piadinha com Urano. Sou mais criativo que isso.

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Sobre André Carvalho

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