O que é o Cinturão de Kuiper?

Entre as órbitas de Marte e Júpiter , existe uma grande faixa de asteroides chamada Cinturão de Asteroides , mas não é a única região cheia de detritos planetários. Além da órbita de Netuno , nas regiões mais distantes do sistema solar, há uma região chamada Cinturão de Kuiper. A existência do Cinturão de Kuiper foi proposta pela primeira vez nas décadas de 1940 e 1950 como uma explicação para cometas de curto período. O primeiro astrônomo a prever a presença do Cinturão de Kuiper foi Kenneth Essex em 1943, e também foi proposto independentemente por Gerard Kuiper (daí o nome Cinturão de Kuiper).Os astrônomos ficaram intrigados sobre de onde os cometas vêm. Eles chegam do sistema solar externo , se aproximam do sol e então seguem em direção às regiões mais externas do sistema solar. Há um grande número de cometas e, portanto, eles devem vir de algum lugar. A existência do Cinturão de Kuiper foi proposta como uma explicação para cometas cujo período orbital é relativamente curto, de algumas décadas a cem anos. Como mais tarde se descobriria, Plutão foi o primeiro objeto a ser descoberto no Cinturão de Kuiper, mas os astrônomos não sabiam disso na época. A existência do Cinturão de Kuiper foi confirmada pela primeira vez em 1992 pelo astrônomo David Jewitt com a descoberta de um objeto muito além da órbita de Netuno. Nos anos seguintes, mais objetos seriam descobertos além da órbita de Netuno. Objetos dentro do Cinturão de Kuiper são conhecidos como Objetos do Cinturão de Kuiper ou KBO. 

Formação do Cinturão de Kuiper

O Cinturão de Kuiper provavelmente se formou logo após os planetas surgirem. Oito planetas emergiram do disco protoplanetário ao redor do sol, mas o sistema solar ainda continha uma grande quantidade de detritos planetários, como asteroides, cometas e meteoros . Alguns desses detritos caíram em órbita entre Marte e Júpiter e se tornaram o Cinturão de Asteroides. Alguns colidiram com os planetas durante a era conhecida como o Bombardeio Pesado Tardio. No entanto, uma quantidade ainda maior de material foi arremessada em direção às regiões mais distantes do sistema solar. A atração gravitacional dos gigantes gasosos foi provavelmente responsável pela formação do Cinturão de Kuiper, onde a atração gravitacional massiva desses mundos lançou inúmeros objetos em direção ao sistema solar externo. Com o tempo, material suficiente caiu em órbita ao redor do sol e formou um grande disco de detritos planetários. Embora o Cinturão de Kuiper e o Cinturão de Asteroides sejam semelhantes em alguns aspectos, os objetos dentro deles são bem diferentes. Por exemplo, asteroides tendem a ser compostos de rocha e metal, enquanto KBOs tendem a ser feitos de vários gelos, como água, metano e amônia. As temperaturas no sistema solar externo são tão frias que objetos feitos de gelo podem existir por longos períodos. Desde sua formação, a maioria dos objetos dentro do Cinturão de Kuiper permaneceram lá, e provavelmente continuarão a ficar lá por muitos bilhões de anos. Ocasionalmente, no entanto, a atração gravitacional de Netuno faz com que alguns objetos caiam em direção ao sistema solar interno, tornando-se o que conhecemos como cometas de curto período. 

Massa e tamanho

O tamanho exato do Cinturão de Kuiper não é totalmente conhecido, mas é muito maior que o Cinturão de Asteroides. O Cinturão de Kuiper é definido como começando logo além da órbita de Netuno a 2,8 bilhões de milhas de distância (4,5 bilhões de quilômetros). Acredita-se geralmente que ele se estenda a cerca de 4,7 bilhões de milhas de distância (7,5 bilhões de quilômetros). Assim, todo o Cinturão de Kuiper se estende por 1,9 bilhão de milhas (três bilhões de quilômetros). Determinar a massa exata do Cinturão de Kuiper é complexo e, até o momento, os astrônomos têm apenas estimativas aproximadas. O Cinturão de Kuiper é provavelmente 20 a 200 vezes mais massivo que o Cinturão de Asteroides. Embora o Cinturão de Kuiper contenha inúmeros objetos pequenos, sua massa é, na verdade, relativamente baixa. Na verdade, acredita-se que a massa combinada de tudo no Cinturão de Kuiper seja menor que 1% da massa da Terra.

Composição

Embora o Cinturão de Kuiper e o Cinturão de Asteroides sejam semelhantes em alguns aspectos, eles diferem em sua composição. Objetos dentro do Cinturão de Kuiper tendem a ser compostos de material gelado composto de água, amônia e metano. As temperaturas no sistema solar externo distante são tão frias que compostos que de outra forma existiriam em um estado gasoso existem em uma forma sólida. A temperatura média do Cinturão de Kuiper é de menos 369 graus Fahrenheit (menos 222 graus Celsius), então compostos como água, metano e amônia podem facilmente existir em um estado sólido por muitos bilhões de anos. Determinar a composição exata do Cinturão de Kuiper é uma tarefa difícil. Os objetos estão simplesmente muito distantes e escuros para serem vistos diretamente, então os astrônomos contam com outros métodos para determinar as características físicas. Por exemplo, os astrônomos podem estimar o tamanho do objeto quando um KBO passa na frente de uma estrela de fundo.

Além disso, a composição é geralmente determinada usando espectroscopia. Embora a maioria dos KBOs seja extremamente fraca, alguma luz ricocheteia neles, e essa luz pode ser capturada por telescópios na Terra e um espectro produzido. O espectro dá aos astrônomos uma visão do que o objeto é feito, e é esse método que permitiu aos astrônomos determinar que a maioria dos KBOs é composta de gelo. 

Explorando o Cinturão de Kuiper

Explorar o Cinturão de Kuiper não é uma tarefa fácil, dada a sua distância da Terra. Apenas uma nave espacial explorou o Cinturão de Kuiper, a nave espacial New Horizons da NASA. A New Horizons foi lançada em 2006 em uma jornada ao planeta anão Plutão. Plutão em si é um KBO, e se tornou o primeiro objeto dentro do Cinturão de Kuiper a ser visitado por uma nave espacial. Após o sobrevoo bem-sucedido da New Horizons por Plutão em 2015, ele continuou no Cinturão de Kuiper. Em 2019, a New Horizons encontrou outro KBO conhecido como Arrokoth. Até o momento, Plutão e Arrokoth são os únicos dois KBOs a serem visitados por uma nave espacial, mas a New Horizons provavelmente encontrará mais à medida que vagueia pelo Cinturão de Kuiper.

Ficha informativa sobre o Cinturão de Kuiper