As órbitas dos satélites de Urano preservam sinais de uma fase de instabilidade gravitacional no início da formação do Sistema Solar. Simulações indicam que gigantes gasosos adicionais podem ter alterado as trajetórias dos planetas e, depois, sido expulsos para o espaço interestelar.
A proximidade entre os corpos mais massivos teria provocado uma migração planetária, mudando as distâncias e as posições relativas dos astros. Encontros entre esses planetas também teriam perturbado as luas de Urano, com deslocamentos orbitais, colisões e formação de detritos.
Efeitos sobre as luas de Urano
As forças gravitacionais modificaram as órbitas originais dos satélites. Colisões destruíram corpos antigos, enquanto forças de maré aqueceram o interior de algumas luas. O ambiente também favoreceu a captura de corpos menores, que passaram a integrar o grupo de satélites externos irregulares.
Modelos matemáticos estimam que a chance de um satélite regular sobreviver intacto a encontros planetários severos ficou abaixo de quinze por cento. Parte das luas primitivas teria sido fragmentada, e os detritos resultantes poderiam ter contribuído para a formação de uma nova geração de satélites ao redor de Urano.
Entre os efeitos previstos estão a alteração das trajetórias das luas, a fragmentação de satélites por colisões e a retenção de corpos menores como satélites externos irregulares.
Cenários testados nas simulações
Pesquisadores avaliaram mais de uma centena de cenários para reconstruir as condições iniciais do sistema. Em algumas configurações, havia cinco planetas gigantes, com um corpo extra de massa semelhante à de Netuno. Outra hipótese considerava seis planetas gigantes, incluindo dois mundos adicionais de massas intermediárias.
Nesses cenários, os planetas excedentes eram expulsos depois de encontros gravitacionais. A massa e a trajetória desses corpos influenciavam diretamente a sobrevivência dos satélites. A presença de dois planetas menores adicionais favorecia as luas de Júpiter, enquanto corpos maiores ajudavam a preservar o sistema de Urano contra a destruição completa.
Distância dos encontros
Os cálculos indicam que a passagem de gigantes gasosos a menos de zero vírgula uma unidade astronômica poderia desorganizar o sistema de satélites. Para mundos de gelo, aproximações menores poderiam destruir completamente as luas.
Mesmo encontros realizados a distâncias maiores acumulariam perturbações. Essas passagens alterariam a excentricidade das órbitas e aumentariam o risco de colisões, sugerindo que a configuração atual de Urano foi precedida por uma etapa de forte instabilidade.
