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'Aliens' não é uma explicação científica para o asteróide interestelar ʻOumuamua

Impressão artística de ʻOumuamua, o primeiro objeto interestelar conhecido a passar pelo Sistema Solar. (ESO / M. KORMESSER)

Quando os cientistas afirmam que um fenômeno inexplicável pode ser devido a alienígenas, eles estão desistindo da ciência.

Sempre que a ciência descobre um fenômeno novo e inesperado, representa uma tremenda oportunidade de aprender algo novo sobre o nosso Universo. No ano passado, o primeiro objeto interestelar inequivocamente , ʻOumuamua, voou através do nosso Sistema Solar, encantando e surpreendendo astrônomos em todo o mundo. Entrando em um ângulo íngreme com uma velocidade incrivelmente grande e uma forma bizarra, semelhante a um charuto, deve ter se originado muito longe e há muito tempo, provavelmente de um sistema estelar distante.

Surpreendentemente, à medida que os cientistas o observavam se afastando do Sol, ele parecia acelerar, desviando-se das previsões simples ditadas pela lei da gravidade de Newton. O que poderia ter causado isso? De acordo com um novo artigo dos cientistas de Harvard Schmuel Baily e Avi Loeb , pode ter sido devido a uma vela de luz criada por alienígenas de uma civilização extraterrestre distante. Embora a ideia tenha conquistado o mundo, é um exemplo chocante de ciência sensacionalista e mal motivada.

Uma animação mostrando o caminho do intruso interestelar agora conhecido como ʻOumuamua. A combinação de velocidade, ângulo, trajetória e propriedades físicas contribuem para a conclusão de que isso veio de além do nosso Sistema Solar. (NASA / JPL - CALTECH)

Para astrônomos e astrofísicos, a lei da gravidade deve sempre ser o fator dominante quando qualquer objeto massivo voa através do nosso Sistema Solar. A atração gravitacional do Sol tem de longe o maior efeito, puxando qualquer massa para ele de acordo com as leis de Newton ou de Einstein, dependendo da precisão que você deseja obter. As únicas órbitas possíveis, de acordo com a lei da gravitação de Newton, devem ser um círculo, uma elipse, uma parábola ou uma hipérbole.

Para um objeto como ʻOumuamua, a órbita deve ser hiperbólica. Enquanto um objeto que começou dentro de nosso Sistema Solar, em Netuno ou além, talvez pudesse estar se movendo inicialmente com velocidades de até 1 km/s, ʻOumuamua começou sua entrada em nosso Sistema Solar a velocidades superiores a 20 km/s. Sem uma passagem próxima por qualquer um dos gigantes gasosos, sua origem deve ter sido de natureza interestelar.

A ideia de que existem civilizações alienígenas por aí, minerando asteróides e cometas e anexando enormes estruturas a eles antes de enviá-los em uma jornada interestelar pode capturar nossa imaginação, mas tem tanta validade científica quanto vampiros jogando golfe na Lua. (Education Images/UIG via Getty Images)

No entanto, quando partiu do nosso Sistema Solar, não seguiu o caminho hiperbólico previsto. De acordo com a melhor reconstrução orbital que conseguimos reunir, ela acelerou à medida que se movia em direção ao Sol e depois desacelerou à medida que se afastava do Sol. Mas não diminuiu na taxa prevista; é como se havia uma leve força extra empurrando-o para longe do Sol , além do que as leis da gravitação previam.

Qualquer fenômeno físico que não corresponda às previsões mais simples que podemos fazer é extremamente interessante do ponto de vista científico. Isso significa que há algum outro fator em jogo: algo desempenhando um papel importante além do que normalmente consideramos ingenuamente.

A trajetória nominal do asteroide interestelar ʻOumuamua, calculada com base nas observações de 19 de outubro de 2017 e posteriores. A trajetória observada desviou-se por uma aceleração que corresponde a um extremamente pequeno ~ 5 mícrons por segundo² acima do previsto, mas isso é significativo o suficiente para exigir uma explicação. (TONY873004 OF WIKIMEDIA COMMONS)

No caso de um asteroide interestelar, uma série de explicações físicas que levam a uma órbita diferente da que previmos ingenuamente fariam muito sentido.

• A matéria escura pode estar presente, mas é improvável que seja o culpado, pois isso causaria uma aceleração em direção ao Sol.
• O material volátil pode ser aquecido e expelido da superfície, mas isso também é improvável, já que não mostrou nenhum sinal de cauda semelhante a um cometa.
• Pode ser devido ao aquecimento desigual do próprio objeto pelo Sol, que foi o culpado de aceleração anômala no passado, como para os satélites Pioneer.
• Ou, como propõem os autores, pode ser devido à pressão da radiação solar, empurrando o próprio objeto e fazendo com que ele acelere mais rápido do que o esperado devido apenas à gravidade.

Dessas explicações potenciais, a primeira não é boa, a segunda é improvável, mas a terceira ou a quarta podem resolver facilmente o mistério.

Cometa 67P/C-G fotografado pela Rosetta. 'Oumuamua é muito diferente, em forma, tamanho e composição de superfície deste cometa, mas viajar pela galáxia por bilhões de anos poderia ter causado exatamente um objeto semelhante a um cometa ou asteróide a ser intemperizado na forma que 'Oumuamua agora possui. (ESA/ROSETTA/NAVCAM)

A explicação da liberação de gases faz mais sentido, pois tanto os asteroides quanto os cometas de nosso Sistema Solar estão repletos de compostos voláteis em suas superfícies. Um volátil, por definição, é um produto químico sólido, semelhante ao gelo, que aquece, muda para a fase gasosa e evapora quando o corpo original fica muito perto do Sol. Os cometas desenvolvem caudas (e às vezes os asteróides também), ambos liberam gases, e o empurrão adicional do Sol pode causar uma aceleração adicional além do que a gravidade prevê por conta própria.

O único problema com este cenário é que fizemos observações muito detalhadas do próprio ʻOumuamua, e não havia absolutamente nenhuma evidência desse comportamento de liberação de gases. O viajante interestelar parece ser arredondado e resistido em uma forma suave e alongada, como se tivesse sido moldada por milhões e milhões de anos no espaço interestelar.

A curva de luz de ‘Oumuamua, à direita, e a forma e orientação inferidas e rolantes da própria curva. (NAGUALDESIGN / WIKIMEDIA COMMONS)

O mecanismo de aquecimento irregular é extremamente interessante. ʻOumuamua é um objeto que cai, e foi assim que descobrimos sua forma estranha, parecida com um charuto. Quando um lado do objeto interestelar está voltado para o Sol, ele aquece a temperaturas que podem ser centenas de graus mais quentes do que o lado oposto, levando a um grande gradiente de temperatura.

Todo objeto irradia energia na proporção de sua temperatura, e assim o lado quente irradiará com maior energia do que o lado frio. A natureza rolante (em vez de uma rotação suave) implica uma emissão desigual de radiação, o que poderia, em princípio, levar a uma aceleração anômala. Se a aceleração prevista será consistente com o que é observado é uma explicação candidata, mas ainda não foi confirmada.

Normalmente, estruturas como IKAROS, mostradas aqui, são vistas como potenciais velas no espaço. Aproveitando a pressão da radiação solar, um objeto como esse poderia se impulsionar pelo espaço com uma aceleração significativa que se afasta do que a gravidade, por si só, prevê. (USUÁRIO DO WIKIMEDIA COMMONS ANDRZEJ MIRECKI)

E a explicação final óbvia é que o Sol, além de aquecer o objeto, exerce uma pressão de radiação própria. Se houvesse uma área de superfície grande o suficiente e uma massa pequena o suficiente para esse objeto refletir essa radiação solar, a pressão do próprio Sol poderia causar essa aceleração anômala.

Nunca tivemos um encontro próximo com um objeto interestelar antes; ʻOumuamua é o primeiro que já detectamos, fotografamos e rastreamos. Está muito além de nossas capacidades telescópicas agora, sendo muito pequeno e muito distante para rastrear mais. Em outras palavras, nunca saberemos qual era sua massa, e nunca obteremos melhores medidas dela do que o que já foi registrado. Tudo o que podemos fazer agora, com base nos dados que temos, é especular e tentar reconstruir o que pode ter acontecido.

A interpretação de um artista de uma vela movida a laser mostra como uma espaçonave leve e de grande área pode ser acelerada a velocidades muito altas, refletindo continuamente a luz do laser de alta potência e altamente colimada. Ao invocar um cenário tão improvável para explicar a aceleração mundana observada para o intruso interestelar em questão, os cientistas de Harvard substituíram a ciência sólida por uma especulação fantástica. (ADRIAN MANN/UCSB)

Se o artigo de Baily e Loeb terminasse ali, seria uma boa ciência. Mas é claro, você nunca teria ouvido falar disso se eles tivessem, porque eles não teriam recorrido à mais improvável das explicações: alienígenas.

Por que você ouviu tanto sobre rajadas rápidas de rádio nos últimos anos? Por causa de a explicação improvável de alienígenas que foi colocado sobre isso.

Por que todos nós sabemos tanto sobre a estrela de Tabby, com as interessantes quedas de fluxo? Por causa do cenário extraordinariamente improvável de megaestruturas alienígenas propôs explicá-lo.

E agora, temos a noção de que o intruso interestelar, 'Oumuamua, pode ser uma sonda alienígena com uma vela de luz fina e reflexiva: uma versão ampliada de um projeto do tipo Breakthrough Starshot.

O conceito de vela a laser DEEP baseia-se em uma grande matriz de laser atingindo e acelerando uma espaçonave de área relativamente grande e baixa massa. Isso tem o potencial de acelerar objetos não vivos a velocidades que se aproximam da velocidade da luz, tornando possível uma jornada interestelar dentro de uma única vida humana. O trabalho realizado pelo laser, aplicando uma força quando um objeto se move a uma certa distância, é um exemplo de transferência de energia de uma forma para outra. (GRUPO DE COSMOLOGIA EXPERIMENTAL UCSB 2016)

Pode ser divertido imaginar cenários em que os alienígenas são responsáveis ​​por fenômenos que não sabemos exatamente como explicar com os dados atuais que temos, e talvez valha a pena manter a mente aberta quando se trata de sua existência. Mas o objetivo de fazer ciência é aprender sobre o Universo como ele realmente é, com base nas evidências que realmente temos. Tal como está, há uma série de explicações naturais candidatas para todos esses fenômenos que não invocam nova física, cenários exóticos ou a intervenção de inteligência alienígena.

Além disso, a assinatura espectral do objeto, sua cor, refletividade e outras propriedades são consistentes com uma origem natural, em vez de alienígena inteligente. Baily e Loeb nos deram conjecturas extraordinárias, de nível de ficção científica, com praticamente nada mais do que suas próprias especulações para apoiá-las.

Os asteróides contêm algumas quantidades de compostos voláteis e muitas vezes podem desenvolver caudas quando se aproximam do Sol. Mesmo que ʻOumuamua não tenha uma cauda, ​​é muito provável que haja uma explicação astrofísica para seu comportamento que não tenha absolutamente nada a ver com alienígenas. (ESTA- SCIENCEOFFICE.ORG )

Costumamos dizer que alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias e, em todos esses casos, as evidências são muito, muito comuns. Vale a pena manter nossa mente aberta para a possibilidade de que haja mais no Universo do que percebemos atualmente, mas não abraçar essas possibilidades de forma alguma. Quando você salta para explicações fantásticas, é muito fácil esquecer as explicações mais prováveis, que muitas vezes envolvem nada mais do que os fenômenos naturais já presentes e bem compreendidos no Universo que conhecemos.

No caso do intruso interestelar ʻOumuamua, deveríamos estar olhando para as explicações naturais em primeiro lugar, não especulando sobre algo para o qual a única evidência é nosso próprio pensamento positivo. Afinal, o que pode ser afirmado sem provas pode – e deve – ser descartado sem provas.

Começa com um estrondo é agora na Forbes , e republicado no Medium graças aos nossos apoiadores do Patreon . Ethan é autor de dois livros, Além da Galáxia , e Treknology: A ciência de Star Trek de Tricorders a Warp Drive .

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