De Planeta X até Plutóide: Entendendo a Saga de Plutão

Em 2006, Plutão invadiu as páginas dos jornais quando deixou de ser um planeta, fazendo nosso Sistema Solar ficar com apenas oito planetas. Depois, em 2008, ele sofreu um refinamento em sua classificação. Aqui está uma breve revisão histórica para entender por que os Astrônomos tiveram tanto trabalho com esse pequeno membro do Sistema Solar

Plutão foi descoberto em 1930 pelo jovem astrônomo americano Clyde Tombaugh, que tinha 24 anos de idade na ocasião. Clyde trabalhava no Lowell Observatory, um observatório construído pelo magnata Percival Lowell que conduziu, ele mesmo, uma busca pelo então chamado planeta X. Esse foi o apelido dado por Lowell a um possível corpo que estaria, junto com Netuno, perturbando a órbita de Urano. Lowell empenhou-se arduamente nessa busca entre 1905 e 1916, quando veio a falecer. Após um período de brigas na justiça com a viúva de Lowell, o observatório retomou a busca pelo planeta X em 1929, entregando essa missão ao jovem Clyde Tombaugh. A descoberta foi oficialmente anunciada pelo Lowell Observatory em 13 de março de 1930.

Acima, estão as placas fotográficas usadas por Tombaugh para descobrir Plutão. A comparação entre as posições do ponto indicado pela seta nas duas imagens mostrou um deslocamento nítido em relação às estrelas. O título diz “Descoberta do Plante Plutão”, mas lembre-se que Plutão não é mais um planeta!

Clyde Tombaugh (04/02/1906 - 17/01/1997), o descobridor de Plutão.

Percival Lowell (13/03/1855-12/11/1916), construiu o Lowell Observatory, onde foi feita a descoberta de Plutão por Clyde Tombaugh.

Assim que foi descoberto, os astrônomos envolvidos acreditaram que de fato ele era o procurado planeta X, responsável pelos efeitos observados nas órbitas de Urano e Netuno. Não se soube de imediato que ele era muito pequeno para ter qualquer efeito considerável sobre aqueles dois planetas gigantes. Calcularam a massa de Plutão como sendo aproximadamente a massa da Terra o que, de fato, poderia ter influência em Netuno e Urano. Mas esse valor não estava correto. Apenas em 1978, com a descoberta de seu satélite Caronte, pudemos obter a massa de Plutão com maior exatidão, e ela é cerca de 0,2% a massa da Terra.

Medidas mais acuradas da massa de Netuno, possíveis através de dados coletados pela sonda Voyager no fim da década de 1980, mostraram que ele era cerca de 0,5% menos massivo do que se supunha. A nova massa de Netuno foi capaz de explicar o que se observava na órbita de Urano, e hoje há um consenso entre os astrônomos de que não existe o tal corpo batizado de planeta X.

Que nome dar ao novo objeto descoberto foi o primeiro intenso debate que surgiu, imediatamente após sua descoberta. A peleja foi resolvida quando, na Inglaterra, uma menina de 11 anos de idade chamada Venetia Katharine Douglas Phair, filha do reverendo Charles Fox Burney, e mais conhecida como Valentia Burney. Muito interessada em mitologia, disse a seu avô que o novo objeto deveria receber o nome do deus romano das profundezas. O avô dessa menina era bibliotecário da Universidade de Oxford, e passou a sugestão da neta a um astrônomo da Universidade que contatou seus colegas nos Estados Unidos. A sugestão da menina Venetia Burney foi aceita.

No mesmo ano da descoberta de Plutão, o astrônomo Frederick Charles Leonard, que fez contribuições à Astronomia em diversas áreas, disse que Plutão deveria ser membro de um conjunto de corpos que chamou de “ultranetunianos”. Disse que outros corpos naquela região esperavam para serem descobertos. Frederick Leonard viveu o suficiente para descobrir que acertou na mosca! Mas o termo que usamos atualmente para designar um objeto cuja órbita é exterior à órbita de Netuno é transnetuniano.

Telescópio usado para descobrir Plutão.

Ainda na década de 1930 e nas posteriores décadas de 1940 e 1950, surgiram com bastante força as idéias de duas regiões no Sistema Solar que seriam repletas de pequenos corpos.

Em 1932, o astrônomo Ernst Julius Öpik, nascido na Estônia, propôs que os cometas do Sistema Solar deveriam vir de uma espécie de nuvem, ou casca esférica, que circundaria o Sistema Solar. Essa idéia foi reavivada em 1950 pelo astrônomo holandês Jan Hendrik Oort, quando percebeu que cometas de longo período, aqueles que dão uma volta ao redor do Sol em mais de 200 anos, deveriam vir de uma região muito parecida com a descrita por Öpik. Hoje essa região é conhecida como nuvem de Oort ou nuvem de Öpik-Oort.

Venetia Katharine Douglas Phair, ou Valentia Burney, (11/07/1918-30/04/2009), a menina que batizou Plutão, aos 11 anos de idade.

Um pouco antes das idéias de Oort, em 1943, o astrônomo, economista e engenheiro irlandês Kenneth Essex Edgeworth publicou um importante artigo onde apresenta a hipótese de que o material que se condensou para dar origem ao Sol e todos os corpos que giram ao seu redor teria deixado restos na região exterior à órbita de Netuno, que estariam muito espalhados para darem origem a planetas, mas poderiam dar origem a diversos corpos pequenos. Edgeworth imaginou que muitos desses corpos seriam núcleos de cometas que, eventualmente, seriam perturbados em sua órbita exterior a Netuno e visitariam regiões internas do Sistema Solar.

Em 1951, surge o trabalho de outro astrônomo holandês, chamado Gerard Peter Kuiper. Ele propôs que um disco semelhante ao de Edgeworth havia existido nos primórdios do Sistema Solar, mas ele não acreditava que ainda pudesse existir. Kuiper achou que Plutão tivesse espalhado todos os pequenos corpos criados para a nuvem de Oort. Parece estranho? Lembre-se de que em 1951, assim como todos os astrônomos da época, Kuiper acreditava que Plutão tinha massa semelhante à da Terra. Um corpo com uma massa dessa poderia, sim, ter perturbado gravitacionalmente objetos menores em sua vizinhança.

Kuiper teria uma grata surpresa mais tarde. Devido a essa falha numérica na massa de Plutão, nenhum objeto foi espalhado por ele para a nuvem de Oort. A região proposta por Edgeworth e por Kuiper ficou mais conhecida popularmente como cinturão de Kuiper, mas muitos astrônomos preferem chamá-la de cinturão de Edgeworth-Kuiper.

Até a década de 1990, a nuvem de Oort e o cinturão de Kuiper permaneceram sem comprovação observacional. Depois de 1992, devido ao avanço das tecnologias de observação do céu, finalmente, os pequenos e distantes objetos do cinturão de Kuiper começaram a ser observados. Já não era mais hipótese, mas uma estrutura real do Sistema Solar. Sem falarmos em tamanhos, entenda essas regiões da seguinte maneira: após as órbitas dos planetas existe uma região povoada por pequenos corpos gelados, no mesmo plano dos planetas, que é o cinturão de Kuiper. Circundando isso tudo existe uma região também formada por corpos pequenos e gelados, mas distribuídos de forma esférica, como se formassem um globo que encerra o Sistema Solar. Essa é a nuvem de Oort. O cinturão de Kuiper se liga à nuvem de Oort por uma região intermediária conhecida como disco disperso.

Dessa forma, já no início da década de 1990 ficou claro que o Sistema Solar possuía um conjunto considerável de pequenos corpos antes não observados e que, de alguma forma, Plutão fazia parte desse conjunto. Mesmo assim, não se cogitou em retirar Plutão da classe de planetas, tanto por razões históricas, para se manter a tradição de tê-lo como planeta, como porque todos os outros objetos descobertos naquela região eram menores que ele.

Gerard Peter Kuiper (07/12/1905-24/12/1973)

Jan Hendrik Oort (28/04/1900-05/11/1992)

Kenneth Essex Edgeworth (26/02/1880-10/10/1972)

Até que… em 2005, o grupo liderado pelo astrônomo norte-americano Mike Brown anunciou a descoberta de um objeto maior que Plutão. E agora? Esse seria mais um planeta do Sistema Solar?

Michael E. Brown (nasc. 05/06/1965), descobridor do objeto hoje batizado de Éris.

A descoberta de Mike Brown e seus colegas gerou uma grande divisão na comunidade astronômica mundial. A questão não se resumiu ao meio científico, mas a opinião pública mostrou-se bastante expressiva. A questão só poderia ser resolvida pela União Astronômica Internacional, ou IAU (da sigla em inglês de International Astronomical Union), instituição que, entre outras atribuições, regulamenta nomenclaturas e definições utilizadas oficialmente na Astronomia. Em 24 de agosto de 2006, a IAU publica um documento onde aparece oficialmente a definição de uma nova classe de membros do Sistema Solar: os planetas anões. Nesse mesmo documento é colocada também a definição de planeta. A principal diferença entre planetas e planetas anões é que os planetas precisavam necessariamente ter “limpado” sua órbita, ou seja, deveriam ser o corpo dominante na órbita, o que não acontece com planetas anões. Segundo as definições estabelecidas por esse documento, Plutão passou a não se enquadrar mais entre os planetas e enquadrou-se perfeitamente na categoria de planetas anões. O objeto descoberto por Mike Brown e seu grupo foi batizado pela IAU de Éris, deusa grega da contenda e da discórdia. Perfeito, não?

A criação dos planetas anões alterou também a situação do antigo asteróide Ceres, cuja órbita localiza-se entre as órbitas de Marte e Júpiter, na região conhecida como cinturão de asteróides. Segundo as definições do documento da IAU de 24 de agosto de 2006, Ceres deixa de ser asteróide e passa a ser também um planeta anão.

Até agora, vimos que Plutão enquadra-se em três classificações. Ele é um planeta anão, um transnetuniano e um objeto do cinturão de Kuiper. Isso até 2008…

As melhores fotografias de Plutão já obtidas (telescópio espacial Hubble)

Um fato que não podia ser ignorado é que Plutão continuava sendo um planeta anão peculiar, assim como Éris. Esses dois são transnetunianos consideravelmente maiores e mais massivos que outros planetas anões encontrados. Em 11 de junho de 2008, a IAU publica outro documento onde estabelece uma nova classificação para alguns planetas anões transnetunianos semelhantes a Plutão: plutóides (leia a tradução na íntegra do documento oficial aqui).

Assim, plutóides são planetas anões, transnetunianos e mais brilhantes que um determinado parâmetro. Por razões técnicas, em vez de utilizar um valor de massa, a IAU achou mais conveniente utilizar um parâmetro de brilho para determinar se um planeta anão transnetuniano poderia ser plutóide ou não.

Ceres (telescópio espacial Hubble)

Falamos há pouco de Ceres que era um asteróide e mudou de classificação para planeta anão. Note que Ceres não é um plutóide, porque se localiza no cinturão de asteróides, logo, não é um transnetuniano. Até 2008, os únicos plutóides eram Plutão e Éris.

Enfim, vamos às classificações do nosso pequeno companheiro Plutão. Ele é um planeta anão, um objeto transnetuniano, um plutóide e um objeto do cinturão de Kuiper.

Pode parecer nomenclatura demais para um único corpo, mas não é. Uma das coisas mais importantes na Ciência é separar os objetos que se estuda agrupando-os segundo características em comum. Pense, por exemplo, na Biologia, em que um único objeto de estudo é classificado segundo seu reino, filo, classe, ordem, subordem, família, gênero e espécie. Ufa!

Um outro exemplo que podemos considerar é como poderíamos classificar você, leitor. Você é certamente um ser humano, me perdoem possíveis leitores extraterrestres. Mas se você é brasileiro, possui direitos e obrigações legais relacionados ao Brasil, portanto, você tem características diferentes de um ser humano norte-americano ou alemão. Mas pode chegar um dia que não seja suficiente saber se você é um ser humano ou brasileiro. Nos dias atuais, se você for assistir a um jogo de futebol no Maracanã, é imprescindível classificá-lo também com respeito ao time para o qual você torce, de preferência antes de entrar no estádio. Isso pode ser mais importante que saber se você é humano ou extraterrestre.

Esse post foi também publicado no blog astronomia.blog.br.