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Cientistas propõem novo tipo de objeto celeste chamado "sinestia"

Colisões cósmicas levariam a fomação de estranha massa de vapor, com formato de "rosca"

Simon Lock/Harvard University
Para efeito de comparação: (A) um planeta, (B) um planeta com um disco e (C) uma sinestia. Imagem em escala.
Há algo novo a se procurar no céu e seu nome é “sinestia”, de acordo com os cientistas Simon Lock, da Universidade Harvard, e Sarah Stewart, da Universidade da Califórnia (UC) em Davis. Sinestia, eles propõem, seria uma enorme massa em rotação com formato de rosquinha, constituída de rochas quentes e vaporizadas, formada a partir de colisões entre objetos do tamanho de planetas.

Em algum ponto no início de sua história, a própria Terra foi parecida com uma sinestia, disse Stewart. Lock e Stewart descrevem o novo objeto em um artigo publicado hoje, 22 de maio, na revista científica Journal of Geophysical Research: Planets.

Lock, estudante de pós-graduação em Harvard, e Stewart estudam como os planetas conseguem se formar a partir de uma série de impactos gigantescos. Teorias atuais de formação de planetas sustentam que os planetas rochosos - tais como a Terra, Marte e Vênus - se formaram no início da existência do Sistema Solar, quando objetos menores colidiram entre si. Essas colisões foram tão violentas que os corpos resultantes derreteram e se vaporizaram parcialmente, até que posteriormente se resfriaram e solidificaram, dando origem aos planetas (quase) esféricos que conhecemos hoje.

Lock e Stewart estão interessados particularmente em colisões entre objetos que giram. Um objeto em rotação possui momento angular, que precisa ser conservado em uma colisão. Pense em uma patinadora girando no gelo: se ela estende seus braços, diminui a taxa de rotação; para girar mais rapidamente, segura-os próximos ao corpo.

Agora, considere duas patinadoras de gelo girando: se elas se seguraram, o momento angular de cada uma se soma, então o momento angular total delas precisa ser o mesmo.

Lock e Stewart fizeram um modelo do que acontece quando as “patinadoras de gelo” são planetas rochosos do tamanho da Terra colidindo com outros objetos grandes, os quais possuem tanto energia quando momento angular elevados.

“Observamos estatísticas de impactos gigantescos e descobrimos que eles podem dar origem a uma estrutura completamente nova”, disse Stewart.

Os pesquisadores descobriram que, através de uma gama de altas temperaturas e grandes momentos angulares, corpos com tamanho de planetas poderiam forma uma estrutura nova e muito maior: um disco recortado como um glóbulo vermelho ou uma rosquinha com o centro preenchido. O objeto é principalmente rocha vaporizada, sem uma superfície sólida ou líquida.

Eles apelidaram o novo objeto de “sinestia”, que vem de “sin-” - “juntos” - e “Hestia”, deusa grega da arquitetura e das estruturas.

Um novo tipo de estrutura

A chave para a formação da sinestia é que parte do material da estrutura realmente entra em órbita. Em uma esfera sólida que gira, cada ponto do núcleo à superfície está rotacionando no mesmo ritmo. Contudo, em um impacto gigante, o material do planeta pode se tornar fundido ou gasoso, expandindo em volume. Se ele fica grande ou se move rápido o bastante, partes desse objeto passam da velocidade necessária para manter um satélite em órbita - é quando se forma uma sinestia enorme, com formato de disco.

Teorias anteriores sugeriram que impactos gigantescos poderiam fazer com que os planetas formassem um disco de material sólido ou fundido ao redor deles. Porém, para a mesma massa de um planeta, uma sinestia seria muito maior que um planeta sólido com um disco.

A maioria dos planetas provavelmente sofrerá, em algum momento durante seu período de formação, colisões que poderiam formar uma sinestia, disse Stewart. Para um objeto do tamanho da Terra, a sinestia não duraria por muito tempo - talvez uma centena de anos - antes que perdesse suficiente calor para voltasse a condensar e tornar-se um objeto sólido. Entretanto, sinestias formadas a partir de objetos maiores ou mais quentes, como planetas gasosos gigantes ou estrelas, potencialmente poderiam durar muito mais, segundo ela.

A estrutura da sinestia também sugere novas formas de pensar sobre a formação lunar, disse Stewart. A lua da Terra é notavelmente semelhante ao nosso planeta quanto a composição, e a maioria das teorias atuais sobre como a lua se formou envolvem um impacto gigante que jogou material em órbita. Porém, um impacto desses poderia, em vez disso, ter formado uma sinestia, a partir da qual tanto a Terra quanto a lua se condensaram.

Ninguém ainda observou diretamente uma sinestia, mas elas podem ser encontradas em outros sistemas solares assim que os astrônomos começarem a procurar por elas ao lado de planetas rochosos e gigantes de gás.

Universidade da Califórnia em Davis
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