Uma parte da Terra enfrenta maior risco de impacto de um objeto interestelar.

Os astrónomos já confirmaram a passagem de três objectos interestelares (ISO) pelo nosso Sistema Solar interior. O primeiro foi o ’Oumuamua, que apareceu e desapareceu em 2017. Depois surgiu o 2I/Borisov, um cometa interestelar, observado em 2019. E, neste momento, o cometa interestelar 3I/Atlas está também de visita à região interior, aquecida pelo Sol.

Ao longo dos 4,6 mil milhões de anos de história do Sistema Solar, é praticamente certo que um número imenso de ISOs o atravessou. É plausível, inclusive, que alguns tenham colidido com a Terra.

Crateras antigas e um risco que pode ter vindo de fora

Não é impossível que alguns ISOs tenham sido responsáveis por certos impactos antigos cujos vestígios ainda hoje são identificáveis - por exemplo, a estrutura de impacto de Vredefort.

O nosso Sistema Solar, porém, está hoje bem mais calmo do que foi no passado. Nos primeiros tempos, o seu “desenho” foi marcado por colisões caóticas e frequentes. Com o tempo, grande parte do material rochoso acabou por se agregar e formar os planetas rochosos, restando menos detritos e, consequentemente, menos embates.

Com os objectos interestelares (ISO), a lógica é diferente: não existe um motivo evidente para supor que haja menos ISOs a entrar no Sistema Solar agora do que havia há eras. Isto implica que, independentemente de o nosso bairro cósmico estar mais “limpo”, continua a existir um risco de impacto para a Terra - e a questão passa a ser: dá para quantificar esse perigo?

Objectos interestelares (ISO) com impacto na Terra: como estimar a distribuição

Um estudo recente, intitulado “A Distribuição de Objectos Interestelares com Impacto na Terra”, procura clarificar esse risco. O autor principal é Darryl Seligman, professor auxiliar do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Estatal do Michigan. O artigo está disponível em arxiv.org.

Os autores explicam que, no trabalho, calculam os elementos orbitais, os radiantes (as direcções aparentes de onde os objectos parecem vir) e as velocidades esperadas para ISOs capazes de atingir a Terra.

Há, no entanto, um limite importante: o estudo não tenta estimar quantos ISOs existem ou com que frequência colidem com o nosso planeta. Segundo os investigadores, faltam restrições observacionais que permitam fixar um número. O foco é, por isso, a distribuição esperada desses objectos - isto é, “de onde” tenderiam a vir, “quando” chegariam e “como” se moveriam.

Por que razão a “cinemática de estrelas do tipo M” entra na equação

Para modelar a origem provável dos ISOs, os investigadores optam por usar a chamada cinemática de estrelas do tipo M. As estrelas do tipo M, mais conhecidas como anãs vermelhas, são o tipo de estrela mais comum na Via Láctea. Partindo apenas da abundância, faz sentido que muitos ISOs sejam expulsos de sistemas planetários em torno de anãs vermelhas.

Os próprios autores reconhecem que esta escolha tem um quê de arbitrariedade, porque a cinemática real dos objectos interestelares ainda não está bem determinada por observações.

Para explorar o problema, a equipa recorreu a simulações: gerou uma população sintética de cerca de 10¹⁰ objectos interestelares com cinemática de estrelas do tipo M, de modo a obter aproximadamente 10⁴ casos de objectos com trajectórias compatíveis com impacto na Terra.

Ápice solar e plano galáctico: as direcções mais prováveis

As simulações sugerem que os ISOs têm aproximadamente o dobro da probabilidade de chegar a partir de duas direcções preferenciais:

• Ápice solar
• Plano galáctico

O ápice solar é a direcção do movimento do Sol relativamente à sua vizinhança estelar - em termos simples, a “direcção para onde o Sol segue” enquanto percorre a Via Láctea. Se o Sistema Solar se desloca nessa direcção, é natural que encontre mais objectos vindos “de frente”, de forma semelhante a um automóvel que, ao avançar, atinge mais gotas de chuva.

Já o plano galáctico corresponde à região achatada, em forma de disco, onde se concentra a maior parte das estrelas da Via Láctea. Como há mais sistemas estelares nesse plano, torna-se razoável esperar mais ISOs com origem aparente nessa zona. Além disso, objectos que se aproximam “pela frente” podem apresentar uma secção eficaz de colisão mais elevada.

As simulações indicam ainda que ISOs provenientes do ápice solar e do plano galáctico tenderiam a apresentar velocidades mais altas. Curiosamente, os objectos que efectivamente conseguem entrar no subconjunto “capaz de colidir com a Terra” aparecem com velocidades mais baixas do que se poderia supor à primeira vista.

Porque é que alguns impactores são mais lentos do que o esperado

De acordo com o estudo, os ISOs com potencial de impacto na Terra tendem a ser corpos hiperbólicos de baixa excentricidade. Nesses casos, a gravidade do Sol consegue influenciar o movimento de forma mais marcante, favorecendo a captura gravitacional de objectos mais lentos e desviando-os para trajectórias que cruzam a órbita terrestre.

Noutras palavras: mesmo que a população global inclua entradas rápidas, o mecanismo que torna um ISO um candidato credível a impacto pode seleccionar, de forma preferencial, os que chegam com velocidades mais moderadas.

As estações do ano também contam

O trabalho aponta igualmente para uma componente sazonal:

• Os ISOs com maiores velocidades de impacto tendem a chegar mais frequentemente na Primavera, quando a Terra se move na direcção do ápice solar.
• Já o Inverno seria a estação com maior frequência de potenciais impactores, porque nesse período a Terra fica posicionada mais perto do antiápice solar - a direcção oposta àquela para onde o Sol se desloca.

Onde o risco é maior na superfície terrestre

Quanto à distribuição geográfica do risco, as simulações sugerem que as baixas latitudes, próximas do equador, enfrentam a maior probabilidade de impacto por um ISO. O estudo encontra também um aumento ligeiro do risco no Hemisfério Norte, onde vive quase 90% da população humana.

Limitações do modelo e o que pode mudar com outras suposições

Os autores sublinham que estas distribuições são válidas especificamente para ISOs com cinemática de estrelas do tipo M. Se se assumirem cinemáticas diferentes, os padrões estimados - direcções, velocidades e radiantes - podem alterar-se.

Ainda assim, a equipa defende que as características principais descritas provavelmente se mantêm, embora com um efeito global menos pronunciado ou, pelo contrário, mais marcado, dependendo da cinemática adoptada.

O que este estudo não faz - e por que isso é importante

Vale a pena reforçar um ponto: o artigo não apresenta previsões definitivas para as taxas de impactores interestelares. Os autores deixam claro que, de propósito, evitam avançar números sobre quantas colisões poderão ocorrer, precisamente porque não existe uma forma sólida de medir a abundância total de ISOs.

Observações futuras: o papel do Observatório Vera Rubin

Mesmo sem estimar “quantos”, o trabalho é útil para orientar observações futuras, em particular com o Observatório Vera Rubin e o seu Levantamento do Legado do Espaço e do Tempo. Em termos práticos, o estudo fornece expectativas sobre a distribuição de ISOs que esse observatório poderá detectar: de que direcções tenderão a surgir, que velocidades serão mais prováveis e em que épocas do ano certos padrões podem destacar-se.

Estamos ainda no início da exploração séria dos objectos interestelares: só agora começamos a reunir casos suficientes para transformar suspeitas em estatística.

Implicações para defesa planetária e alertas precoces

Uma consequência directa destas previsões é a sua relevância para a defesa planetária. Se certos radiantes e épocas do ano forem realmente mais prováveis, estratégias de monitorização podem dar prioridade a regiões específicas do céu em janelas temporais críticas, aumentando a probabilidade de detecção precoce.

O desafio adicional: trajectórias rápidas e pouco tempo de reacção

Há ainda um obstáculo operacional: mesmo quando um ISO é detectado, a combinação de velocidades elevadas e trajectórias hiperbólicas pode deixar uma margem curta para seguimento e caracterização. Melhorar a rapidez de confirmação, o cálculo orbital e a coordenação entre observatórios pode ser tão importante quanto ampliar a sensibilidade dos levantamentos.

No conjunto, este estudo ajuda a antecipar de onde os ISOs com potencial de impacto na Terra são mais prováveis, quando poderão chegar e onde o risco tende a concentrar-se. À medida que o Observatório Vera Rubin e o seu levantamento entrarem em pleno funcionamento, os dados recolhidos poderão confirmar estes resultados - ou obrigar a revê-los.

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.