Webb descobre 27 objetos antigos além de Netuno com pistas do nascimento do Sistema Solar

Há 4,6 bilhões de anos, antes da Terra ganhar sua forma atual, o Sistema Solar era um canteiro de obras em caos. Poeira, gelo e fragmentos rochosos colidiam e se aglomeravam, construindo gradualmente os mundos que conhecemos. A maior parte desse material primitivo desapareceu há muito tempo, disperso ou incorporado aos planetas. Mas nos confins gelados além de Netuno, alguns desses resquícios ancestrais permaneceram intactos — e agora o Telescópio Espacial James Webb os encontrou.

Os astrônomos identificaram 27 objetos transnetunianos, corpos que orbitam além de Netuno e pertencem à vasta população de mundos gelados do Cinturão de Kuiper, região que começa aproximadamente a 30 unidades astronômicas do Sol. A descoberta foi apresentada em dois estudos publicados no The Astronomical Journal, um focado na distribuição e tamanho dos objetos, outro em suas cores e propriedades superficiais. Juntos, revelam que esses corpos minúsculos ainda carregam sinais do ambiente em que nasceram, como fósseis cósmicos preservados pela frieza do espaço.

Encontrar esses objetos exigiu uma busca meticulosa por pontos quase invisíveis contra o fundo de estrelas. Os pesquisadores utilizaram a câmera NIRCam do Webb e empilharam sucessivas exposições para rastrear fontes que se movimentavam lentamente. O levantamento cobriu apenas 0,05 grau quadrado do céu — uma fração minúscula — mas atingiu níveis de brilho nunca antes alcançados em uma busca por pequenos corpos do Sistema Solar. Foi, segundo os autores, a investigação mais profunda já realizada para esse tipo de objeto.

O Telescópio Hubble entrou então na análise. Os astrônomos recuperaram 13 dos 27 objetos detectados pelo Webb e combinaram a luz visível capturada pelo Hubble com as observações em infravermelho do Webb. O que descobriram desafiou expectativas. Cientistas presumiam que corpos tão pequenos teriam sofrido colisões suficientes ao longo de bilhões de anos para alterar suas superfícies e, consequentemente, suas cores. Mas os menores objetos exibiram relações de cor semelhantes às observadas em corpos muito maiores das mesmas populações. Isso sugere que as características superficiais podem preservar sinais primordiais, em vez de refletir apenas bilhões de anos de fragmentação e desgaste. Como afirmou Anastasia Morgan, da Northern Arizona University, os menores objetos estão, de alguma forma, lembrando e preservando a história de como foram feitos.

Os astrônomos dividiram a amostra entre populações dinamicamente frias e quentes — nomes que nada têm a ver com temperatura, mas sim com como esses objetos se movem e quanto suas órbitas foram perturbadas ao longo da evolução do Sistema Solar. Os objetos frios permanecem em órbitas relativamente circulares e próximas ao plano dos planetas. Parte da população quente teria se formado mais perto do Sol e sido lançada para fora durante a migração de Urano e Netuno. Mesmo após essa mudança radical, os objetos quentes mantiveram uma diversidade de cores semelhante à observada em corpos maiores da mesma população, enquanto os frios permaneceram agrupados em uma sequência de cores mais estreita.

Um resultado adicional emergiu quando os cientistas contabilizaram quantos objetos existiam em cada faixa de brilho. Foram encontrados menos corpos extremamente pequenos do que alguns modelos de formação planetária previam, sugerindo uma possível mudança na distribuição de tamanhos ao longo da história do Sistema Solar. Há, porém, uma ressalva importante sobre as dimensões. A NASA resume a amostra como chegando à escala de cerca de 5 quilômetros, enquanto o estudo da função de luminosidade estima o objeto confirmado mais fraco em aproximadamente 10 quilômetros, considerando uma refletividade de 15%. O tamanho exato depende da refletividade adotada nos cálculos — um lembrete de que mesmo descobertas profundas carregam incertezas. O que permanece claro é que esses fragmentos antigos oferecem uma janela rara para o nascimento do Sistema Solar, e sua análise pode exigir uma revisão de como compreendemos a formação planetária.