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Oumuamua: Origens e Perseguição

Embora só tenha aparecido na mídia convencional há mais ou menos um ano, é bem pouco provável que você ainda não tenha ouvido falar no asteróide Oumuamua. Esse é um feito razoável para um objeto tão pequeno (dimensões estimadas: 230 m–1,000 m × 35 m–167 m × 35 m–167 m), descoberto há tão pouco tempo e de que não se teve tempo suficiente para descobrir muita coisa (nem mesmo uma estimativa mais decente das suas dimensões). Afinal, não se trata de um asteróide a que enviamos uma sonda espacial para realizar uma série de sobrevôos, tirar uma centena de fotos e, talvez, coletar uma amostra para trazer de volta à Terra.

O que torna o Oumuamua tão fascinante é o fato de ser o primeiro objeto não originário do Sistema Solar detectado em nossas imediações. Ou seja, o primeiro cuja origem (ou não origem em nosso sistema) conseguimos confirmar. Diferente dos asteróides típicos (que existem em grande número entre as órbitas de Marte e Júpiter — uma gentileza do último, fundamental para o desenvolvimento da vida em nosso planeta), ele tem uma coloração vermelho escura, típica dos objetos localizados nas partes mais exteriores de nosso sistema. Uma das suas características mais populares é o formato incomum, referido por muitos como “charuto” ou “panqueca”, o que, combinado com o fato de ter um período de rotação muito baixo, dá a entender que sua composição é rica em metais, com densidade bastante alta. O Oumuamua se move a uma velocidade tão alta em relação ao Sol (87,71 km/s no periélio, 26,33 km/s ao deixar o Sistema Solar) e tem uma órbita de excentricidade tão alta (1,20) que é impossível que ele já tenha estado gravitacionalmente ligado ao nosso sistema. Esses fatos também indicam ser impossível que ele seja “capturado” e estabilize em uma órbita em torno do Sol, estando fadado a deixar nosso sistema (sendo apenas uma questão de tempo, ainda que tenhamos pouca idéia de quanto).

O nome Oumuamua deriva de uma combinação de palavras do idioma havaiano e poderia ser traduzido como “mensageiro de longe que chega primeiro”. Ele foi oficialmente descoberto — incluindo a determinação da sua trajetória — no dia 19 de outubro de 2017, quando estava a 33 milhões de quilômetros da Terra e já tinha passado (em 40 dias) do ponto de maior aproximação do Sol, ou seja, já tinha começado seu caminho para deixar o Sistema Solar. Com isso, também foi necessário traçar sua trajetória anterior, até o momento/ponto de entrada em nosso sistema.

Origem

A partir de dados coletados em junho deste ano, observou-se que Oumuamua, embora não seja um cometa, teve um aumento inesperado de aceleração (não relacionado a efeitos gravitacionais) ao passar do ponto de maior aproximação do Sol, como se tivesse alguma quantidade de gelo em sua composição, um fato que ajudou a melhorar as estimativas para sua trajetória de entrada em nosso sistema. Desse modo, as questões relacionadas à sua origem deixaram de ser completamente inacessíveis. Usando dados parciais da missão Gaia (Data Release 2), da Agência Espacial Européia, que catalogou com precisão as posições, trajetórias, velocidades e outras características de um volume enorme de estrelas em nossa galáxia (dados sobre as órbitas galácticas de 7 milhões de estrelas já foram divulgados; o Data Release 3 está previsto para 2021), astrônomos já conseguiram reduzir as possibilidades a 4 sistemas estelares diferentes:

Das duas últimas estrelas, com distâncias e velocidades intermediárias às duas primeiras, se conhece muito pouco (daí também ainda não terem nomenclaturas mais simples). A velocidade relativa em relação a primeira é considerada alta demais (pouco factível para uma ejeção; uma velocidade mais alta ainda seria possível em teoria no caso de um sistema binário, mas nenhuma das alternativas parece se encaixar nesse padrão). Oumuamua provavelmente foi ejetado de seu sistema original ainda durante a fase de formação dos planetas, graças à presença inicial de vários gigantes gasosos com órbitas excêntricas/instáveis (comuns nessa fase). Nenhuma das quatro possibilidades acima já foi investigada para a presença de exoplanetas. Com o que se sabe hoje, tanto do Oumuamua quanto das estrelas já cobertas pelos dados parciais da missão Gaia, não é possível concluir por uma das alternativas, sendo este um processo em andamento (que pode ou não ser concluído por volta de 2021).

Sonda alienígena?

O Oumuamua voltou a dominar as atenções na mídia convencional nas últimas semanas, por ocasião da disponibilização de um paper sério, de autores associados à Universidade de Harvard, que entreteram a concepção (curiosa) de que ele poderia, em teoria, uma sonda enviada há milhões de anos por uma civilização alienígena para investigar as imediações da Terra e seu Sistema Solar. Para isso, os autores tiveram, como ponto de partida, a ausência de explicação convincente (ao menos no momento da concepção inicial do trabalho) para o aumento inesperado (em intensidade) da aceleração do asteróide depois de passar de seu ponto de maior aproximação do Sol (sem a observação simultânea das emissões de gás típicas de cometas). Em um dos cenários exóticos discutidos no paper, tal diferencial de velocidade resultaria da presença de estruturas semelhantes a velas solares.

Como esperado, tal especulação gerou dois tipos de reações extremas, uma delas do interesse dos que produzem conteúdo para iletrados em ciência, outra movida por pessoas com algum conhecimento ou até mesmo formação científica, mas sem a menor familiaridade com a dinâmica e a cultura na área da astrofísica e subdisciplinas correlatas.

Envio de uma sonda (terrestre)?

Dada a enorme velocidade com que o Oumuamua está se afastando do Sol — 26 km/s ao entrar novamente em espaço interestelar -, seria em teoria possível enviar uma sonda espacial para “interceptá-lo” em tempo útil? A princípio, esse objeto teria que ter uma velocidade maior que a do Oumuamua, o que daria a ele a chance de um encontro em um período de tempo que dependeria do diferencial de velocidade. Como comparação, nosso objeto mais rápido é a Voyager 1, que está deixando o Sistema Solar a uma velocidade relativa de 16 km/s. Para alcançar essa velocidade (que ainda seria insuficiente) foi necessário usar uma série de assistências gravitacionais que tiraram proveito de um alinhamento raro dos planetas exteriores. Digamos, porém, que seja possível agregar algumas alternativas tecnológicas ainda indisponíveis na época do lançamento das Voyager. Por exemplo, usar uma sonda bem mais leve, um foguete mais potente (como o SLS da NASA, ainda em desenvolvimento, ou o Falcon Heavy da SpaceX) ou mesmo novas tecnologias de propulsão. Ainda assim, seria improvável que essas alternativas gerassem diferencial tão grande, o que terminaria fazendo com que a “perseguição” do Oumuamua durasse centenas de anos, ao final dos quais a sonda já não seria mais funcional. Um cenário mais animador envolve o desenvolvimento de novas tecnologias de propulsão, muitas das quais ainda em fase de concepção teórica, cuja aplicação gere ganhos que compensem o período de fuga do asteróide. Por exemplo, uma vela solar propelida por um feixe de laser (do mesmo tipo que foi proposto para o envio da missão Breakthrough Starshot a Proxima Centauri, com uma velocidade de 15% a 20% da velocidade da luz). Outra dificuldade seria desacelerar a sonda o suficiente para permitir um sobrevôo a uma velocidade compatível com objetivos científicos.

De fato, apenas dois meses após o anúncio da descoberta do Oumuamua, um grupo de astrônomos publicou um paper explorando as possibilidades de interceptação, usando tecnologias que podem estar disponíveis no curto prazo, com lançamento supostamente viável em um período de 5 a 10 anos.

Essa é na verdade uma perspectiva muito atraente. Estima-se que vários objetos similares ao Oumuamua (interestelares) cruzam o Sistema Solar, no espaço entre a Terra e o Sol, todos os anos, e que algo em torno de 10.000 deles cruzam a órbita de Netuno todos os dias.