Por que os cometas e seus riachos meteoróides entram e saem da órbita da Terra e suas órbitas se dispersam ao longo do tempo? Em um artigo publicado online na revista Icarus Nesta semana, dois pesquisadores do Seti Institute mostram que isso não se deve à atração aleatória dos planetas, mas ao chute que recebem de um sol em movimento.
“Ao contrário da concepção popular, tudo no sistema solar não orbita o sol”, disse o autor e cientista do Instituto Seti Stuart Pilorz. “Em vez disso, o sol e os planetas orbitam seu centro de massa comum, conhecido pelos cientistas como o sistema solar do sistema”.
O baricentro do sistema solar é o ponto proverbial em que o deus grego Atlas mantinha o dedo para equilibrar a massa do sol e dos planetas. Todos os planetas circundam este baricente, mas o sol também.
“Geralmente, quando construímos nossos modelos numéricos”, disse Pilorz, “colocamos o sol no centro de conveniência, porque é o corpo mais massivo no sistema solar e simplifica as equações relativísticas”.
A equipe descobriu que essa perspectiva pode não ser a melhor maneira de entender os processos físicos subjacentes à evolução orbital dos cometas de longo período. Aqueles se movem em órbitas que levam mais de 200 anos para circular o sol.
“Os cometas de longo período passam a maior parte de suas vidas tão distantes do sistema solar que sentem o rebocador do baricente”, disse Pilorz. “Mas a cada poucas centenas de anos, eles passam dentro da órbita de Júpiter e ficam sob a influência do sol”.
Perto do sol, os cometas derramam partículas chamadas “meteoróides”. Esses meteoróides seguem junto com o cometa, mas alguns viajam uma órbita mais curta e retornam cedo, outros atrasados, criando um fluxo de meteoróides. Quando eles se formam, esses riachos são extremamente finos e as chances de atingir a Terra são baixas.
“Em 1995, nosso campo estava em sua infância e muitos pensavam que prever quando esses riachos causavam um chuveiro de meteoros na Terra era tão difícil quanto prever o clima”, disse Peter Jenniskens do Meteor Astrônomo e co-autor do Instituto Seti e da NASA Ames Research Center.
Jenniskens percebeu que os riachos estavam entrando e saindo da órbita da Terra, seguindo o balanço do sol ao redor do sistema solar do sistema. Ele previu que o chuveiro retornaria quando Júpiter e Saturno estavam de volta a certas posições ao longo de sua órbita.
“Viajamos para a Espanha na tentativa de gravar um desses chuveiros e vimos o que foi descrito no passado como ‘estrelas caírem à meia -noite'”, disse Jenniskens. “Todo o chuveiro durou apenas 40 minutos, mas havia um meteoro brilhante a cada minuto no auge”.
Essa previsão foi baseada em como o Sun’s Wobble reflete principalmente o movimento dos dois planetas mais maciços, Júpiter e Saturno, em sua órbita ao seu redor. A oscilação é pequena, mal fora do próprio sol, mas o suficiente para mover a posição do sol e sua velocidade por períodos de 12 anos (órbita de Júpiter) e 30 anos (órbita de Saturno), causando aproximadamente um padrão de 60 anos.
“Anteriormente, pudemos mostrar em modelos de computadores que esses fluxos andam dentro e fora do caminho da Terra e seguem o Sun’s Wobble”, disse Jenniskens, “mas não sabíamos o porquê”.
Neste estudo recém-publicado, Jenniskens se uniu a Pilorz para investigar como os fluxos de meteoróides de cometas de longo período se dispersam ao longo do tempo para aprender a melhor forma de usar essa trilha de migalhas para procurar seus cometas pais.
“Um resultado principal deste estudo”, disse Pilorz, “estava apenas percebendo que, se acompanharmos o fato de que o sol está em movimento sobre o baricente, vemos que a maior parte do que realmente faz com que os cometas e os meteoróides se desmanteem para que eles se desmanteem, que cada um delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada um para a queda de que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada uma delas é que cada um para a queda de que cada um dos meteortos, que é que cada um dos meteorides, que cada um dos meteroides, que se despos para que cada um dos meteroides, que cada um dos meteroides, que se descende a que se desmanteem.
O fenômeno de impulso gravitacional ou frenagem é frequentemente comparado a saltar uma bola de tênis na frente ou na parte de trás de um trem em movimento.
“Mas o trem precisa estar se movendo para que funcione”, observou Pilorz. “No nosso caso, se considerarmos o sol fixado no centro, não vemos que isso é tudo o que está acontecendo”.
Os pesquisadores notaram que, dentro da órbita de Júpiter, o meteoróide mudou de se mover ao redor do baricentro para se mover pelo centro do sol.
“Descobrimos que os dois saltos no plano de movimento, quando o sol assume o controle à medida que o cometa se aproxima e, novamente, quando entrega o controle de volta ao baricente enquanto o cometa se afasta, chutou a inclinação e o nó da órbita por uma pequena quantidade”, disse Pilorz. “Novamente, se considerarmos o sol fixado no centro, o motivo dessa mudança não é óbvio.”
Os meteoróides em diferentes locais do riacho encontram o sol em momentos diferentes, para que recebam chutes diferentes ao longo do tempo e o fluxo tece e dispersa. A aleatoriedade se deve principalmente ao lugar do sol e à velocidade em sua órbita ao redor do baricentro quando cada meteoróide o encontra.
“É aqui que o ponto de vista de alguém pode ser importante”, acrescentou Pilorz. “Estamos acostumados a dizer a nós mesmos que o movimento de um cometa muda aleatoriamente devido a uma série de perturbações complexas dos planetas. Isso não está errado, mas se lembrarmos que o sol também orbita o baricente, a explicação se torna muito mais simples”.
Para ser justo, os planetas determinam o movimento do sol da mesma forma que determina o deles. No entanto, para saber a rapidez com que os fluxos de cometa de longo período tendem a se dispersar, os detalhes dessa dança não são necessários.
“Ainda é necessário explicar as forças planetárias para fornecer um torque sistemático que causa precessão”, disse Pilorz. “Isso acontece principalmente quando os meteoróides estão entre as órbitas de Júpiter e Saturno”.
A partir das dispersões de chuveiro medidas, a equipe calculou as idades de mais de 200 fluxos de meteoróides de cometa de longo período, publicados no livro mais recente de Jenniskens “Atlas of Earth’s Meteor Showers”, uma finalista da Association of American Publishers 2025 Book Award.