Estudo revela que Júpiter já foi o dobro do tamanho atual e abrigava um campo magnético até 50 vezes mais intenso que o atual, logo após sua formação.
Nos primórdios do Sistema Solar, Júpiter não era o planeta que conhecemos hoje. Um novo estudo indica que, em seus primeiros milhões de anos, o maior planeta do sistema era ainda mais impressionante.
Com o dobro do tamanho atual e um campo magnético cerca de 50 vezes mais intenso, Júpiter ou por transformações dramáticas logo após sua formação.
Essa descoberta é fruto do trabalho dos cientistas Konstantin Batygin, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), e Fred Adams, da Universidade de Michigan.
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O estudo reconstrói como era o planeta 3,8 milhões de anos após o nascimento das primeiras partículas sólidas do sistema solar.
O gigante inflado
No período chamado de “fim do disco protoplanetário”, o Sol ainda era jovem, e uma nuvem de gás e poeira começava a se dissipar ao redor dele.
Era o cenário perfeito para o nascimento de planetas. Júpiter, nesse estágio, havia acabado de concluir sua fase de absorção de gás. Isso o deixou em um estado temporário de inchaço, com um raio de até 2,5 vezes maior que o atual.
Na prática, isso significa que ele tinha volume suficiente para abrigar mais de 2.000 planetas do tamanho da Terra dentro de si.
Era uma esfera tempestuosa, quente e envolta por um campo magnético extremamente intenso. Segundo os autores do estudo, esse tamanho revela detalhes importantes sobre como os gigantes gasosos se formam.
Pistas escondidas nas luas
As informações não foram extraídas diretamente do planeta. As pistas sobre esse Júpiter gigante e magnetizado vieram de suas luas internas.
Entre as 97 luas conhecidas do planeta, duas se destacam nesse estudo: Amalteia e Tebe.
Esses satélites orbitam Júpiter em regiões mais próximas do que Io, uma das maiores e mais famosas luas. As órbitas de Amalteia e Tebe apresentam inclinações sutis, resultado de forças antigas.
Durante a juventude do sistema solar, luas maiores, como Io, migraram para órbitas mais distantes por influência das marés gravitacionais.
Ao se moverem, essas luas maiores entravam em ressonância com satélites vizinhos.
Essas interações gravitacionais alteravam as órbitas das luas menores, imprimindo nelas marcas que persistem até hoje. Batygin e Adams usaram essas inclinações como pistas arqueológicas.
Com base nelas, calcularam onde Io estava no ado e, com isso, inferiram o tamanho que Júpiter devia ter naquela época.
O giro que conta uma história
Outro dado fundamental para entender o ado de Júpiter está em sua rotação. Assim como uma patinadora gira mais rápido ao aproximar os braços do corpo, Júpiter acelerou sua rotação à medida que encolheu.
Os pesquisadores calcularam a velocidade com que o planeta girava quando era maior e conseguiram estimar sua estrutura inicial.
Essas informações ajudaram também a estimar a intensidade do campo magnético de Júpiter no ado. Segundo o estudo, a força magnética do planeta chegava a 21 militesla, valor aproximadamente 50 vezes maior que o atual.
Essa intensidade criava uma enorme magnetosfera, capaz de proteger o planeta dos ventos solares e influenciar a formação de seus anéis e luas.
Sem suposições, só física
O estudo se diferencia por não depender dos modelos tradicionais que fazem suposições sobre o tempo de formação dos planetas ou sobre as características das suas atmosferas. Em vez disso, os cientistas basearam suas análises em leis fundamentais da física, como a conservação do momento angular e a mecânica orbital.
Isso torna os resultados mais sólidos. Além disso, eles coincidem com um estudo anterior, de 2023, sobre o magnetismo presente em meteoritos. Esse estudo indicou que a nebulosa solar se dissipou exatamente 3,8 milhões de anos após a formação dos primeiros sólidos. É o mesmo momento indicado agora para a fase em que Júpiter era inchado e altamente magnético.
O papel de Júpiter na formação do sistema
Júpiter sempre foi visto como uma peça central na história do Sistema Solar. Sua massa e gravidade moldaram as órbitas de diversos corpos celestes.
O planeta desviou cometas, influenciou a formação dos planetas vizinhos e até pode ter impedido que outro planeta surgisse entre Marte e Júpiter, na região que hoje conhecemos como cinturão de asteroides.
Entender como o planeta se desenvolveu nos primeiros momentos ajuda a montar o quebra-cabeça da origem de tudo. “Nosso objetivo final é entender de onde viemos”, disse Batygin. Conhecer o ado de Júpiter revela também como outros sistemas planetários podem se formar em torno de estrelas distantes.
Início quente ou frio?
O estudo reforça a teoria do modelo de acreção de núcleo, que diz que os gigantes gasosos se formam a partir de núcleos rochosos que absorvem grandes quantidades de gás.
Além disso, as descobertas contribuem para um debate antigo entre os cientistas: os planetas se formam com um “início quente” ou com um “início frio”?
A resposta pode estar no meio-termo. Os dados sugerem que Júpiter teve um início quente, mas que ainda deixa espaço para revisões futuras sobre o que acontece nos primeiros milhões de anos após o nascimento de um planeta.
O trabalho de Batygin e Adams oferece um raro retrato de como era um planeta nos seus primeiros anos. Com base em pistas orbitais e nas leis da física, a dupla conseguiu enxergar o ado com mais clareza.
As descobertas foram publicadas na Nature Astronomy.