Matemática ajuda brasileiro a descobrir possível novo planeta

Nem com espaçonave, nem com telescópio. Foi com a matemática que Patryk Sofia Lykawka, um pesquisador brasílio que há mais de 20 anos vive no Japão, foi até os confins do Sistema Solar e descobriu um corpo sidéreo com grandes possibilidades de ser um novo planeta orbitando ao volta do Sol.

Patryk falou à Escritório Brasil sobre a pesquisa que desenvolveu na Universidade Kindai, e abordou o fascínio que, desde cedo, sente pela astronomia. Citou, ainda, as expectativas que há para a confirmação da hipótese matematicamente levantada por meio do estudo desenvolvido com a ajuda de Takashi Ito, do Observatório Astronômico Vernáculo do Japão.

“Desde os primórdios da humanidade, todos temos curiosidades sobre os fenômenos que acontecem ao nosso volta. Isso nos leva a buscar respostas para questões fundamentais sobre a origem da vida; sobre quando, porquê e onde a Terreno e nosso sistema se formaram. São várias questões interessantes dentro da astronomia que motivam não só profissionais, mas todo mundo. Todos queremos entender o que está acontecendo ao volta da natureza. No meu caso não é dissemelhante”, disse o físico e matemático.

Livros e documentários sobre o tema ampliaram seus conhecimentos sobre astronomia. Aos poucos, ele começou a participar de seminários e, quando já estudante da Unisinos, no Rio Grande do Sul, surgiu a oportunidade de estudar no Japão.

“Fui contemplado com uma bolsa de estudo do governo nipónico em 2001. Vim para cá e acabei fazendo cá toda a minha pós-graduação [mestrado, doutorado e pós-doutorado] em ciências da Terreno e ciências planetárias. Resumindo, fui agarrando todas as oportunidades que surgiram”, disse o pesquisador brasílio.

Segundo ele, a adaptação à verdade japonesa foi relativamente fácil. “Quando cheguei cá, em 2001, a universidade me proporcionou um curso intenso de nipónico e, também, prestou escora para me ajustar à novidade vida. Não houve dificuldades. Hoje, com mais de 22 anos de Japão, não tenho nenhum problema. Estou plenamente ajustado e com fluidez no linguagem”, disse.

Ele acrescenta que sua rotina provavelmente não difere da de um acadêmico no Brasil. “Eu leciono, faço pesquisas, participo de atividades acadêmicas. Zero muito dissemelhante em relação à rotina de um professor universitário no Brasil”, afirmou.

Pesquisas

Patryk é o pesquisador principal do estudo que levantou a hipótese de ter um nono planeta no Sistema Solar. Posteriormente a reclassificação de Plutão – que deixou de ser planeta e passou a ser planeta liliputiano – o Sistema Solar contabiliza somente oito planetas: Mercúrio, Vênus, Terreno, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Além dos oito planetas, há também outros objetos, tais porquê asteroides, cometas, meteoroides e luas de planetas. “Entre as órbitas de Marte e Júpiter, existe um cinturão de asteroides, onde se concentra a maioria dos asteroides. E, além da trajectória de Netuno, há outro cinturão – o Cinturão de Kuiper. Nessa região, há muitos objetos que são chamados de transnetunianos [TNOs, sigla em inglês]. Um deles é Plutão”, explicou o astrônomo brasílio.

Para se ter uma teoria de distâncias deste “ainda hipotético planeta”, no contexto do Sistema Solar é necessário entender que a mensuração adotada pelos cientistas é a de Unidade Astronômica (UA). Cada unidade corresponde à intervalo média entre o Sol e a Terreno, murado de 150 milhões de quilômetros.

“Por exemplo, a intervalo do Sol até Júpiter é de mais ou menos cinco unidades astronômicas; até Netuno, murado de 30 unidades astronômicas; e até Plutão, 40 unidades astronômicas. No estudo, analisei algumas populações de objetos transnetunianos localizados a uma intervalo superior a 50 unidades astronômicas em uma região que chamo de Cinturão de Kuiper Distante”, explicou o pesquisador.

Trajectória

Essa região apresenta uma grande quantidade de objetos transnetunianos com órbitas muito distantes em relação a Netuno. Alguns deles com inclinações orbitais muito altas, além de 45 graus.

“Tendo por base várias simulações que incluíam um planeta hipotético com massas semelhantes à da Terreno, eu obtive resultados que poderiam explicar as propriedades orbitais desses objetos. Isso sugere que o planeta hipotético desempenha papel importante na formação do Sistema Solar para além da trajectória de Netuno. A volume dele deve ser de uma vez e meia a três vezes a volume da Terreno”, acrescentou.

Segundo o pesquisador, ainda não é provável definir um valor fixo para essa volume, nem para a trajectória. “O estudo, no entanto, prevê que a trajectória seria alongada. Ou seja, a intervalo varia bastante, ao orbitar o sol”, observou.

Patrik revelou que foram investigados alguns tipos de órbitas para o planeta hipotético, e que os melhores resultados favoreceram dois tipos: entre 200 e 500 unidades astronômicas (UAs); e entre 200 e 800 UAs.

“São órbitas realmente muito distantes, de quase sete vezes a intervalo entre o Sol e Netuno, podendo chegar, em seu ponto supremo a 800 unidades, ou 20 vezes essa intervalo. Com isso, o tempo totalidade para o planeta dar uma volta ao volta do Sol pode variar entre 6,5 milénio e 11 milénio anos”, acrescentou.

Uma outra previsão é de que essa trajectória seria inclinada em murado de 30 graus na verificação com o projecto da trajectória da Terreno. “Nesse sentido, a trajectória prevista seria muito dissemelhante. Além de muito mais distante, seria mais alongada e mais inclinada”, avaliou.

Telescópios

O planeta hipotético estaria numa trajectória tão distante que, mesmo possuindo uma volume parecida com a da Terreno, só poderia ser observado usando telescópios de grande porte, devido a seu fraquíssimo cintilação e, também, ao movimento aparentemente muito lento, quando olhado a partir da Terreno.

“Infelizmente, ainda não é provável prever a região do firmamento noturno onde o planeta poderá ser desvelado por telescópios. Para isso, seria necessário varrer grandes regiões celestes”, enfatizou.

A seguir, ele explicou que o telescópio espacial James Webb não é do tipo adequado para fazer esse tipo de reparo porque só consegue focar regiões muito específicas e pequenas do firmamento.

A expectativa é de que a confirmação da existência do novo planeta seja feita futuramente pelo Observatório Vera Rubin, que está sendo construído no Chile e contará com a maior câmera do dedo do mundo.

“Ele deve debutar a operar a partir do ano que vem. Leste sim, vai varrer grandes regiões do firmamento em período relativamente limitado”, observou o astrônomo brasílio.

Outras descobertas

Segundo Patryk, é provável que existam ainda outros planetas a serem descobertos no Sistema Solar, “desde que eles tenham órbitas distantes o suficiente para evadir da detecção, ou sejam pequenos demais para serem observados”.

As simulações preveem a existência de vários outros objetos na região do Cinturão de Kuiper Distante, com órbitas bastante peculiares. “Essa é uma outra previsão que pode motivar novas pesquisas e observações. Isso vai nos dar muito mais ideias sobre porquê nosso sistema e a Terreno se formaram”.

Para o pesquisador, a dificuldade de desenredar novos planetas no Sistema Solar está relacionada a fatores fundamentais, porquê órbitas muito extensas e a intervalo desses objetos, o que os torna menos brilhantes. Outro oferecido que também dificulta a detecção é a inclinação orbital, em próprio quando há peculiaridades, porquê é o caso do planeta ainda hipotético.

Próximos passos

Patrik falou sobre os novos desafios que surgirão posteriormente a publicação de seu estudo na revista científica Astronomical Journal.

“Pretendo, a partir de agora, fazer novas simulações no computador para aprimorar a pesquisa e refinar os resultados dela, e para tentar prever com mais exatidão a volume e a trajectória do planeta”, disse. “É também importante investigar porquê esse planeta adquiriu uma trajectória assim, distante, alongada e inclinada”, acrescentou.

Mensagem

Consciente de que será uma referência para as próximas gerações de astrônomos brasileiros, Patrik deixa uma mensagem aos futuros cientistas. “A astronomia é uma ciência muito fascinante, que faz segmento da história da humanidade, desde seus primórdios. Ela tem muitas ramificações e várias áreas. Há um monte de assuntos interessantes e vários mistérios a serem resolvidos”, destacou.

“Uma coisa importante é sempre buscar conhecimento, principalmente em relação ao matéria que a pessoa tem interesse maior. Mantenha a curiosidade proveniente que a gente tem porquê seres humanos, e realize atividades que promovam esse conhecimento. As oportunidades para a realização de sonhos devem ser buscadas desde cedo, quando ainda estudante dos ensinos fundamental, médio e, evidente, na universidade. Até porque nem tudo vai desabar do firmamento”, finalizou.