para a maioria dos padrões, o espaço é excessivamente vazio, contendo em média apenas um próton por quatro metros cúbicos de volume. Neste oceano cósmico, tão incompreensivelmente desolado e vasto, galáxias inteiras são semelhantes a pontos dispersos de espuma do mar—para não mencionar as estrelas, planetas e outros objetos menores que se desvanecem em insignificância contra o vazio. Para aglomerados aleatórios de matéria à deriva nas profundezas para de alguma forma se encontrarem, parece estar na fronteira com o milagroso.No entanto, encontram-se uns aos outros e em números surpreendentes. Estrelas e planetas normalmente lançam objetos menores para o espaço interestelar como uma consequência inevitável da mecânica orbital. E a recente descoberta de ‘ Oumuamua—um objeto interestelar misterioso e Primitivo de sua espécie espiado por acaso quando passou perto do nosso sol no ano passado-confirma isso. Extrapolações estatísticas sugerem que um quadrilhão de triliões de objetos semelhantes podem esconder-se ainda não visíveis nos espaços escuros entre as estrelas da Via Láctea, tantas que deve haver sempre uma passagem tão distante voando através da esfera nocional delimitada pela órbita da terra em torno da nossa estrela. Com um tamanho estimado de cerca de meio quilômetro, ‘Oumuamua, em alguns aspectos, representa a ponta do interestelar iceberg; apenas como grãos de areia em muito ultrapassam as pedras grandes em uma praia, para cada ‘Oumuamua corpo do tamanho vagando pela galáxia deve haver muitos, muitos objetos mais ainda menor. Os cientistas já sabem de muitos imigrantes interestelares microscópicos-raios cósmicos e partículas do tamanho de micron de poeira estelar que ocasionalmente atingem naves espaciais-mas além de ‘Oumuamua, nada maior nunca foi definitivamente encontrado.Atualmente, dois pesquisadores—Avi Loeb, cátedra de Astronomia da Universidade de Harvard, e Amir Siraj—dizem que isso mudou, argumentando que um modesto meteoro observado em janeiro de 2014 era na verdade um proscrito de outra estrela. Eles detalham seu resultado em uma pré-impressão submetida para publicação revisada por pares nas cartas do Astrophysical Journal. Se confirmado, a descoberta pode ajudar a abrir uma nova fronteira na detecção e estudo de meteoros interestelares.
uma alegação hiperbólica
“abordagens anteriores a este problema foram como procurar as suas chaves sob um poste, onde o nosso sol é a lâmpada iluminando o seu entorno e os objetos interestelares que passam são as chaves”, explica Loeb. “Essa é uma boa técnica-é assim que’ Oumuamua foi encontrado—mas realmente limita você, particularmente na tentativa de descobrir a composição de um objeto.”
For their study, Loeb and Siraj used a different method, looking for evidence of interstellar objects in more than three decades of data from the Center for Near Earth Object Studies (CNEOS), a NASA-run global catalog of meteors detected by networks of U. S. government sensors.Porque deve haver muitos mais objetos interestelares em tamanhos menores, Loeb diz: “Há uma boa chance desses aparecerem para nós como meteoros, uma vez que as chances de se cruzarem com a terra são maiores.”Monitorizar o rasto brilhante de um meteoro enquanto ele arde na atmosfera do nosso planeta pode revelar não só o tamanho e composição do objecto, mas também a sua trajectória e velocidade em relação à terra e ao sol. Se a velocidade de entrada de um meteoro exceder cerca de 42 quilômetros por segundo—a velocidade de escape do sistema solar na vizinhança da Terra-sua trajetória pode ser considerada “hiperbólica”, o que significa que pode ter sido um transeunte interestelar “não consolidado” movendo-se muito rápido para ser capturado pela gravidade do sol.
apenas um evento na base de dados do CNEOS cumpriu os critérios conservadores de Loeb e Siraj: uma bola de fogo ao largo da costa da Papua Nova Guiné em 8 de janeiro de 2014. De acordo com a análise do par dos dados do CNEOS, o meteoro tinha meio metro de tamanho e pesava quase 500 kg, entrando na atmosfera terrestre a cerca de 44 quilômetros por segundo antes de explodir acima do Oceano Pacífico. Reveladoramente, o rasto do meteoro mostrou que não atingiu a terra de frente, como seria de esperar de um objecto em movimento rápido, mas nativo, numa órbita retrógrada à volta da nossa estrela. Em vez disso, parecia ter aparecido por trás, ultrapassando o nosso planeta à medida que a terra se movia em torno do sol—sugerindo que a sua velocidade real em relação ao nosso sistema solar tinha sido em excesso de 60 quilómetros por segundo. Reconstruindo o caminho mais provável do objeto para a Terra, Loeb e Siraj não encontraram encontros imediatos com Júpiter ou outros grandes corpos que poderiam ter impulsionado sua velocidade.
o caso do meteoro ser uma rocha de outra estrela parecia quase bom demais para ser verdade, particularmente desde que dados do CNEOS é melhor interpretado com cautela. As fontes primárias do catálogo são satélites de observação da Terra classificados operados pelo Exército dos EUA, que podem registrar o brilho, orientação e duração das bolas de fogo que entram na atmosfera do nosso planeta. Por razões de segurança nacional, o governo recusa-se a divulgar informações sobre potenciais fontes de incerteza nas medições secretas dos satélites.”No início não acreditei”, diz Siraj. Durante uma semana, ele e Loeb verificaram repetidamente a sua análise dos dados do CNEOS, sempre chegando à mesma conclusão: o meteoro deve ter tido uma origem interestelar. Em última análise, eles escolheram testar seus métodos em um evento diferente, muito mais bem estudado-o meteoro de 20 metros que explodiu e causou estragos na cidade russa de Chelyabinsk em 2013. Usando gravações de vídeo da bola de fogo Chelyabinsk, “nós derivamos sua órbita usando nossos métodos, e foi uma combinação muito próxima”, diz Siraj. “Quando vi isso, pensei,’ oh meu Deus, isto é real.Uma origem interestelar da vida?
a velocidade extrema estimada do meteoro não era apenas muito superior à dos objetos que orbitavam o sol, mas também muito acima do que seria típico de outros sistemas próximos rodando através do disco fino e estrelado da Via Láctea. Isso, diz Loeb, significa que as suas origens interestelares putativas são decididamente exóticas. “Ou veio de uma estrela no disco espesso da galáxia”, diz ele, ” ou veio do disco fino da galáxia, de regiões internas de um sistema planetário onde os objetos orbitam a velocidades mais altas.”
a análise do Par também sugere que objetos interestelares desta escala atingem a terra pelo menos uma vez por década—o que significa que quase meio bilhão choveu em nosso planeta ao longo de sua história de 4,5 bilhões de anos. Estrelas próximas à nossa devem ejetar entre 0,2 e 20 massas terrestres de tais objetos ao longo de suas vidas, estimativa de Loeb e Siraj—e a qualquer momento, na ordem de um milhão deve estar em algum lugar dentro da órbita da terra em torno do sol.Estas possibilidades têm implicações profundas. “Alguns desses objetos poderiam potencialmente Transferir vida entre sistemas planetários”, diz Loeb, referindo-se a uma ampla teoria conhecida como panspermia (em grego antigo para “todas as sementes”) que postula a vida começou no espaço exterior e pode facilmente migrar entre planetas. Em princípio, micróbios alienígenas abrigados dentro de rochas explodidas no espaço por um impacto gigante em algum mundo que suporta a vida pode sobreviver a uma viagem interestelar e uma entrada ardente na atmosfera de um planeta. Alguns pesquisadores postularam que isso pode até explicar o surgimento precoce da vida na terra, o que o registro fóssil sugere que ocorreu com rapidez chocante mais de quatro bilhões de anos atrás, praticamente assim que nosso planeta tornou-se frio o suficiente para abrigar água líquida. “Se este meteoro é realmente interestelar, ele mostra uma prova de conceito”, diz Loeb. “Claro, ardeu, mas os maiores e mais raros não. e não precisamos de um impacto a cada década para semear a Terra primitiva.”
mesmo que o meteoro de Loeb e Siraj tivesse conseguido alcançar a superfície da terra, no entanto, outros especialistas no tema Arcano de panspermia sugerem que ele não teria trazido nada vivo com ele. “Mais provável, este objeto não é de um corpo habitável (muito menos habitado), mas é um pedaço de um corpo congelado, como um cometa”, diz Benjamin Weiss, um cientista planetário e especialista em meteoritos no Massachusetts Institute of Technology. Mais fundamentalmente, Weiss diz, a afirmação de que esta rocha espacial em particular era interestelar é problemática. “The meteor catalog that used does not report uncertainties on the incoming velocity,” he notes. “Estas incertezas precisam ser quantificadas antes que este meteoro possa ser aceito como interestelar.”
incertezas desconhecidas
que também é a visão de Paul Chodas, gerente do Catálogo do CNEOS no Jet Propulsion Laboratory da NASA. “Nós no CNEOS simplesmente postamos os dados de fireball que nos são relatados; não temos informações sobre as incertezas”, diz ele.Em março deste ano, Chodas diz, ele e outros funcionários do CNEOS sinalizaram o meteorito de Papua Nova Guiné de 2014 como potencialmente interestelar com base em seus próprios cálculos de sua órbita – mas não publicaram esse resultado devido a preocupações sobre a qualidade dos dados. Loeb e Siraj afirmam” bastante extraordinário” e “altamente especulativo”, ele diz, ” é baseado em apenas alguns números que são provavelmente altamente incertos.”(Em seu papel, Loeb e Siraj citar trabalhos anteriores relatando que o CNEOS catálogo típico de incerteza para a velocidade de um metro porte de meteoros está a menos de um quilômetro por segundo—um insignificante desvio na enorme velocidade medida do seu candidato interestelar bola de fogo.)
Perguntado sobre incertezas no CNEOS bola de fogo catálogo, Lindley Johnson, da NASA, “defesa planetária oficial”, observa que suas entradas representam o uso de dados “de uma maneira que ela nunca foi, nunca originalmente pretendido.”Apesar de inicialmente concebido como uma simples lista de bola de fogo horários, locais e níveis de energia, mais do que uma década atrás, o catálogo também começaram a incorporar estimativas de velocidade e direcionalidade particularmente rica em dados e eventos, na esperança de que os pesquisadores poderiam usar essas projeções para rastrear meteorito campos de detritos de grandes bolas de fogo que ocorreu sobre a terra. Logo, analistas particularmente ousados estavam usando essas projeções para olhar para trás no tempo, reunindo as potenciais histórias orbitais de meteoros para ligá-los e quaisquer meteoritos que eles produziram para certas famílias de asteroides. Isso foi “já esticando a credência nos dados além de qualquer coisa realmente válida cientificamente”, diz Johnson. “Agora quer especular com base em dados tão tênues que alguns poderiam ser objetos interestelares? Para mim, a credibilidade ultrapassa o limite.”
Peter Brown, um astrônomo planetário e especialista em meteoros na Universidade ocidental do Canadá, diz que mesmo que o catálogo do CNEOS seja em média de alta qualidade, a validade de qualquer ponto de dados individuais—particularmente para meteoros menores—permanece questionável. “Estatisticamente, eu acho que as órbitas derivadas do catálogo, velocidades e trajetórias são boas”, diz ele. “Mas simplesmente não sabemos quais são bons e quais são maus.”Além disso, Brown diz, dos milhares de pequenas bolas de fogo previamente detectados por outros, pesquisas independentes usando câmeras de terra e estações de radar, ninguém exibiu claramente uma trajetória hiperbólica. “Se um décimo ou um vigésimo de um por cento da população fosse hiperbólica como Loeb e Siraj afirmam, você esperaria ter um número razoável de hiperbolics nos dados de redes terrestres-mas nós não vemos isso.”
mesmo assim, Brown acrescenta: “é uma coisa fantástica que outros estão vindo de diferentes disciplinas e aplicando suas próprias abordagens a este rico conjunto de dados … Os meteoritos interestelares devem estar a atingir a atmosfera da terra, e as bolas de fogo são a forma natural de as Procurar. Só temos de Os achar convincentes, de formas que não podem ser descartadas como incertezas de medição.Isto, naturalmente, faz parte do grande plano de Loeb e Siraj. O próximo passo na busca por meteoros interestelares, dizem eles, é garantir que as bolas de fogo hiperbólicas podem ser não só detectadas, mas também caracterizadas. Observado com o equipamento certo, uma bola de fogo da luz pode ser dividida em um espectro multicolorido que funciona como um “código de barras” para revelar o objeto da composição química—uma crítica ideia de como se é ou não formado em torno do nosso sol.
“a cada poucos anos devemos ter um desses meteoros hiperbólicos”, diz Loeb. “Se nós apenas garantirmos que os observadores estão sinalizando bolas de fogo com velocidades excessivas, nós devemos ser capazes de montar levantamentos espectroscópicos para obter o espectro de cada um como ele queima na atmosfera e realmente demonstrar uma origem além do nosso sistema solar. É algo em que vale a pena investir!”