A Órbita dos Sóis Gémeos de Tatooine: Plausibilidade dos Sistemas Estrela Binários

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Amelia Settembre>
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Amelia Settembre

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6 de fevereiro, 2020 – 9 min ler

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Como um entusiasta da exploração espacial, tenho estado obcecado desde que me lembro das séries de ficção científica de alta tecnologia, como Star Wars e Star Trek. Agora, mais recentemente, comecei a tentar aplicar meus conhecimentos sobre como o universo funciona a esses programas ficcionais… que não funcionam perfeitamente todas as vezes, mas ainda assim são relativamente interessantes.

Há alguns dias atrás, sentei-me e tive que (muito seriamente) me fazer uma das mais importantes perguntas conhecidas pela humanidade: poderia Tatooine ter dois sóis?

Inicialmente, isto parece bastante simples: Tatooine poderia facilmente fazer parte de um sistema binário, apresentando dois sóis separados que estão no centro do mesmo sistema solar. Isto, claro, faz sentido: os cientistas descobriram mais recentemente um planeta real, semelhante à Terra, num sistema binário.

No entanto, a aparência dos sóis é diferente em Tatooine: eles têm sempre uma distância visível consistente em cada foto tirada – cerca de 15° de diferença no ângulo do primeiro sol com Tatooine e o ângulo do segundo sol em relação a Tatooine. Assumindo que Tatooine tem o mesmo tamanho da Terra, e o tamanho do local que Luke Skywalker viaja é equivalente a Nova York, ele não deveria estar experimentando uma diferença drástica no ângulo do sol de lugar para lugar.

Então até este ponto, ter dois sóis faz sentido… mais ou menos. No entanto, há vários factores que ainda nem sequer pusemos em jogo, um dos quais é o tipo de estrela. No céu de Tatooine (que parece ser bem parecido com o da Terra), os sóis são de duas cores diferentes: vermelho e branco. Ambos os sóis parecem ter aproximadamente o mesmo tamanho do nosso sol. Dado que Tatooine tem temperatura e condições mundiais (i.e. ozônio, concentração atmosférica, etc.) semelhantes às da Terra, podemos assumir que ou é a mesma distância dos sóis que a Terra, ou os sóis são maiores e mais distantes.

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Então, nesta fase, estabelecemos que Tatooine tem dois sóis – mas para entender como funciona a órbita de Tatooine, temos que saber que tipos de sóis ela tem. Existem dois candidatos para cada sóis.

Para a grande e mais brilhante estrela:

  • Anã amarela, igual à Terra. A Terra orbita uma estrela anã amarela. Dizer que a Tatooine também orbita uma estrela anã amarela não é impossível, especialmente porque o tamanho e a temperatura são o que deveriam ser. Tatooine é um pouco mais quente que a Terra, mas na verdade não sabemos qual parte de Tatooine Luke vive, então é um pouco difícil dizer aqui.
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  • Por outro lado, poderia ser um supergiante amarelo. Estes são muito menos comuns, e as chances são que Tatooine estaria muito longe dele para ser afetado da maneira que teria que ser para manter a temperatura consistente. Se ele chegasse muito perto do sol, o planeta estaria completamente cozido, e se estivesse muito longe, não haveria calor suficiente.

Para a (também grande) estrela avermelhada:

  • Uma anã vermelha (menor que o nosso sol). A anã vermelha é muito mais fraca, e por isso se fosse o sol de Tatooine, teria de estar mais perto do planeta. Ela ainda seria capaz de se alinhar com o outro sol para manter o ângulo consistente de 15° entre os dois sóis. Embora fosse mais difícil, a anã vermelha ainda é uma candidata.
  • Uma gigante vermelha, uma versão maior, mais escura e mais fria do nosso sol. Sim, um dia nosso sol se tornará uma gigante vermelha, mas a partir de agora, não é. No entanto, o segundo sol de Tatooine pode muito bem ser. Neste caso, o gigante vermelho teria que estar mais longe de Tatooine, embora não teria necessariamente os mesmos efeitos no planeta que um sol mais quente.
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Podemos emparelhar qualquer um dos dois sóis, e ainda assim, tecnicamente, temos um argumento que faz sentido lógico neste ponto. Assumindo que neste momento, nossa maior prioridade não é calcular a temperatura em Tatooine em um dado momento, podemos descobrir como a órbita teria que ser moldada.

Figurar o caminho da órbita de Tatooine tem dois grandes problemas:

  1. Não há dois sóis que sejam exatamente do mesmo tamanho. Inicialmente, isto não parece ser um problema – até que você perceba que porque um sol terá uma massa maior que o outro, eventualmente resultará em coalizão e perda do segundo sol. Depois de um sol consumir o outro, Tatooine terá apenas um mega sol – ou seja, assumindo que não tenha sido completamente destruído pela colisão. Então teremos que ter uma órbita que não tenha apenas Tatooine orbitando os sóis, mas os sóis orbitando um ao outro.
  2. Os sóis têm uma distância muito consistente um do outro em todos os casos. Em cada imagem de Tatooine, os sóis gêmeos estão sempre a 15° de distância pré-discutida um do outro. Esta distância muda; ao olhar para as imagens das prequelas, os sóis têm uma distância menor de 14-13°, mas é claro que isso não muda em um dia. Após anos, o ângulo do sol ainda é relativamente o mesmo, o que significa que não importa onde Tatooine esteja, um observador ainda deve ser capaz de experimentar o mesmo ângulo do sol durante o dia.

Para quebrá-lo: Tatooine tem uma estrela grande, uma estrela menor, e tem que manter uma distância e um ângulo consistente entre estas duas estrelas.

Mas como os Sóis Orbitam um em torno do outro? Tatooine pode se encaixar também?

Então estabelecemos os dois critérios principais que os sóis de Tatooine devem seguir: deve ter duas estrelas de tamanhos diferentes e ter um ângulo consistente entre elas. No entanto, há uma tonelada de “efeitos colaterais” de ter um sistema estelar binário, especialmente um com dois sóis de tamanhos variados.

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Um lóbulo de rocha é essencialmente o alcance no qual certos objetos seriam capturados na gravidade, gravidade que seria suficiente para transferir objetos de uma estrela para outra. Um disco de acreção é uma coleção rotativa de matéria em torno de um corpo grande – neste caso, a estrela gigante é o corpo grande, e o disco de acreção é o que se forma em torno da estrela menor.

Em Tatooine, não há nada que bloqueie visivelmente o sol, o que significa que provavelmente não há nenhum disco de acreção em torno da estrela menor. Em vez disso, provavelmente haverá um puxão da estrela maior e mais fria.

Se estas duas estrelas representam sóis de Tatooine, então a órbita seria bastante consistente. Para Tatooine, não haveria cordas ligando as duas estrelas, então este movimento seria mantido inteiramente por sua própria vontade.

Na figura acima, Tatooine não seria capaz de ter uma órbita contínua em torno de nenhuma das estrelas. Isto é devido ao segundo critério: os sóis devem ter um ângulo de 15° (relativo ao horizonte), o que é algo que não pode ser cumprido independentemente de onde Tatooine esteja colocado.

Se for colocado em órbita especificamente a esfera azul, não haverá noite porque a luz do outro sol seria lançada sobre o outro lado do planeta, o que significa que a noite nunca ocorreria. No entanto, sabemos que Tatooine experimenta tanto o pôr-do-sol gêmeo quanto a noite, portanto não pode orbitar a esfera azul.

No entanto, se colocarmos Tatooine em órbita da esfera vermelha, de fato haveria momentos em que Tatooine experimentaria o ângulo adequado entre os dois sóis. Infelizmente, isso seria relativamente incomum, e Tatooinians provavelmente experimentariam isso tanto quanto nós experimentamos um eclipse solar.

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Embora esta imagem não englobe perfeitamente, o ângulo dos dois sóis deveria ser visível de Tatooine, assim como os ângulos consistentes do sol que deveriam ser experimentados da perspectiva de um observador (Lucas) em Tatooine. Em nenhum desses casos o planeta teria um ângulo solar consistente, mas em ambos os casos ele se concentra em torno de uma estrela primária ao invés de manter uma órbita elíptica.

Existe uma terceira opção neste modelo de onde Tatooine poderia potencialmente caber, e isto se ele tivesse uma órbita elíptica. Esta órbita não seria consistente na velocidade a que Tatooine viajaria; embora nós aqui na Terra sejamos capazes de ter uma velocidade consistente através do espaço, a velocidade de Tatooine aumentaria e diminuiria com base em quão longe estava dos sóis. Nesta terceira opção, Tatooine mover-se-ia pelo perímetro das duas estrelas até que a esfera vermelha estivesse no seu ponto mais distante do lado esquerdo (do diagrama), em que ponto Tatooine aceleraria e voltaria para o outro lado.

Então, no final, este cenário em particular não é impossível: Tatooine poderia reunir este ângulo solar e dois sóis – embora com uma boa quantidade de dificuldade. Isso significa que é plausível… mas marginalmente.

Então, existe uma maneira mais fácil de encaixar Tatooine?

No entanto, embora isto seja plausível, existe outra maneira de Tatooine poder (mais facilmente) experimentar este ângulo do sol com dois sóis que não sejam do mesmo tamanho?

As of now, we know that having Tatooine orbit a primary is not the way to go… unless both Tatooine and the second sun could orbit together around the first star. Infelizmente, há um problema com este cenário idílico, e são as temperaturas. Tatooine é bastante grande, certo? Bem, certamente não é tão grande como o sol que estaria orbitando ou o outro sol que estaria compartilhando a órbita com.

Adicionalmente, os sóis não teriam gravidade suficiente impedindo-os de se esmagar um no outro e fazer um mega-sol. A única circunstância em que isto funcionaria é se Tatooine fosse muito maior do que é (provavelmente) e se o segundo sol estivesse incrivelmente perto de Tatooine – provavelmente cozinhando a superfície e impedindo-a de ser habitável.

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O sistema do tipo T representa o tipo que seria mais plausível para Tatooine, assumindo que ele ainda poderia sustentar a vida. Se não puder, isso colocaria um enorme pino no desenvolvimento da família Skywalker… e mais tarde toda a saga poderia estar em risco.

Neste caso, se qualquer cenário fornecesse a órbita mais fácil para Tatooine, então logicamente seria um sistema solar tipo T ou uma órbita elíptica que fornece um ângulo solar consistente para Tatooine.

Então a órbita de Tatooine é plausível?

Sorte de. Depois de olhar para o critério de ser Tatooine e sustentar a vida – e compreender as possibilidades dos tipos de estrelas e relações estelares, há duas opções principais que Tatooine poderia potencialmente ter como sua órbita:

  1. Uma órbita elíptica, que coloca Tatooine em looping inconsistente em torno de duas estrelas que estão orbitando uma à outra. A maior falha com este sistema é a inconsistência com que Tatooine se moveria através do espaço. Na Terra, nós nos movemos constantemente, mantendo um ritmo consistente à medida que orbitamos. Tatooine estaria correndo para parte de sua órbita e depois disso, abrandando para um ritmo de corrida ou caminhada. Entretanto, com uma órbita elíptica, Tatooine seria capaz de permanecer consistente com a posição de seus dois sóis e manter uma temperatura decente. É certo que há muito que não sabemos sobre a atmosfera de Tatooine, então ela tem capacidade de ser muito mais protetora aos raios nocivos.
  2. Uma órbita do tipo T, que permite que a estrela menor orbite a maior, e Tatooine compartilhe a órbita da estrela menor. Neste caso, para manter o ângulo solar mantido em Star Wars, Tatooine e o sol menor teriam que estar muito próximos, tornando difícil para Tatooine proteger contra a radiação cósmica. Novamente, nós não sabemos o suficiente sobre a atmosfera de Tatooine para fazer a chamada corretamente sobre se ele pode ou não suportar tanto calor.

Em conclusão, Tatooine é plausível, mas não muito provável (para nosso conhecimento atual). Felizmente, é fictício, então por todos os meios existe… em nossa imaginação. No entanto, a ciência é uma ferramenta fascinante, especialmente para descobrir o nosso universo e aprofundar como podemos aplicá-la ao mundo da fantasia. Por enquanto, porém, que a força esteja com você.

Obrigada por ler este artigo! Espero que tenha sido pelo menos um pouco divertido (e/ou educativo), e não totalmente aborrecido! Sinta-se à vontade para seguir esta conta Média, me envie um email para [email protected], ou me encontre no LinkedIn em Amelia Settembre!

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