Uma equipa internacional de astrónomos identificou um sistema planetário distante que desafia uma das ideias mais difundidas sobre como os planetas se formam.
Na maioria dos sistemas planetários observados através da Via Láctea, os cientistas veem a mesma estrutura básica. Pequenos planetas rochosos orbitam sua estrela, enquanto grandes gigantes gasosos orbitam a grandes distâncias. Nosso próprio sistema solar se enquadra nesse padrão. Os planetas internos: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são compostos principalmente de rochas e metal. Além disso, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são dominados por espessas camadas de gás.
Este arranjo é explicado pela principal teoria da formação planetária. Estrelas jovens emitem radiação intensa que pode retirar gás de planetas próximos em desenvolvimento, deixando para trás mundos rochosos sólidos. Mais longe da estrela, as temperaturas mais frias permitem que os planetas mantenham uma atmosfera espessa, levando à formação de gigantes gasosos.
Sistema de violação em torno do LHS 1903
O sistema recentemente identificado que orbita a estrela LHS 1903 não segue este cenário. A descoberta foi relatada por v Ciênciacentrado em uma pequena estrela anã vermelha fraca que é mais fria e menos massiva que o Sol.
Pesquisadores liderados pelo professor Ryan Cloutier, da Universidade McMaster, e pelo professor Thomas Wilson, da Universidade de Warwick, combinaram dados de telescópios na Terra e no espaço para estudar o sistema. Inicialmente, eles identificaram três planetas. O mundo mais interno é rochoso, seguido por dois planetas ricos em gás que se parecem com versões menores de Netuno, uma composição que corresponde às expectativas padrão.
Mas anos de observações adicionais trouxeram uma reviravolta inesperada. Novas medições do satélite CHEOPS da Agência Espacial Europeia revelaram um quarto planeta, chamado LHS 1903 e, orbitando mais longe da estrela. Surpreendentemente, este mundo exterior parece difícil.
“Temos visto este padrão: rochoso por dentro, gasoso por fora, em centenas de sistemas planetários. Mas agora a descoberta de um planeta rochoso na parte exterior do sistema obriga-nos a reconsiderar o momento e as condições sob as quais os planetas rochosos podem formar-se,” diz Cloutier, que é professor associado no Departamento de Física e Astronomia.
Exclusão de colisões e deslocamentos de planetas
A equipe explorou várias explicações possíveis. Eles analisaram se o enorme impacto poderia ter retirado a atmosfera do planeta. Eles também analisaram se os planetas poderiam ter mudado de posição ao longo do tempo. Simulações computacionais detalhadas e estudos das órbitas dos planetas descartaram ambos os cenários.
Em vez disso, os resultados apontam para uma ideia mais inesperada. Os planetas deste sistema podem não ter se formado ao mesmo tempo. Em vez disso, eles poderiam ter evoluído um após o outro à medida que as condições ao redor da estrela mudavam.
A formação do planeta de dentro para fora
Os modelos padrão sugerem que os planetas se formam num disco protoplanetário, uma nuvem rodopiante de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem. Neste ambiente, aglomerados de material formam vários embriões planetários quase ao mesmo tempo. Ao longo de milhões de anos, estes corpos em crescimento transformam-se em planetas totalmente formados de vários tamanhos e composições.
A estrutura do sistema LHS 1903 sugere outro caminho conhecido como formação planetária de dentro para fora. Neste cenário, os planetas tomam forma sucessivamente em ambientes em mudança. As condições locais no momento em que cada planeta termina de se formar determinam se ele se tornará rico em gás ou rochoso.
Esta estrutura pode explicar a natureza incomum do LHS 1903 e. No momento em que começa a acumular-se, grande parte do gás no disco circundante pode ter-se dissipado, deixando muito pouco material para formar uma atmosfera densa.
“É óptimo ver um mundo rochoso a formar-se num ambiente que não deveria ser propício a esse resultado. Isso desafia os pressupostos incorporados nos nossos modelos actuais,” diz Cloutier, que acrescenta que a descoberta levanta questões mais amplas sobre se o LHS 1903 é uma anomalia ou um exemplo inicial de um padrão que os cientistas ainda não reconheceram.
“À medida que os telescópios e os métodos de detecção se tornam mais precisos, aumentamos a nossa capacidade de encontrar sistemas planetários que não são como os nossos e que não se enquadram em teorias de longa data”, diz ele.
“Cada novo sistema acrescenta mais um dado a um quadro crescente da diversidade planetária que está a forçar os cientistas a repensar os processos que moldam os mundos por toda a galáxia.”
