Um grupo internacional de astrónomos identificou um sistema planetário distante que põe em causa uma das ideias mais amplamente aceites sobre como os planetas se formam.
Na maioria dos sistemas planetários observados em toda a Via Láctea, os cientistas veem o mesmo arranjo básico. Planetas pequenos e rochosos orbitam perto de suas estrelas, enquanto grandes gigantes gasosos orbitam mais longe. Nosso próprio sistema solar se enquadra nesse padrão. Planetas internos: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, feitos principalmente de pedra e metal. Mais longe, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são cobertos por espessas camadas de gás.
Este arranjo é explicado por uma importante teoria de formação de planetas. Estrelas jovens emitem radiação intensa que pode retirar gás de planetas próximos em desenvolvimento, deixando para trás Terras sólidas e rochosas. Longe da estrela, as temperaturas mais frias permitem que os planetas retenham atmosferas mais densas, levando à formação de gigantes gasosos.
Um acordo de quebra de regras em torno do LHS 1903
Um sistema recentemente identificado orbitando a estrela LHS 1903 não segue esse roteiro. Descobertas, relatórios ciênciaCentra uma pequena e fraca estrela anã vermelha 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. Eles inicialmente identificaram três planetas. O mundo interior é rochoso, seguido por dois planetas ricos em gás, como versões menores de Netuno, uma formação que corresponde às expectativas padrão.
Mas anos de observação adicional trouxeram uma reviravolta inesperada. Novas medições feitas pelo satélite CHOPS da Agência Espacial Europeia revelaram um quarto planeta, denominado LHS 1903 e, orbitando o ponto mais distante da estrela. Surpreendentemente, este mundo exterior parece ser rochoso.
“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 de um sistema obriga-nos a repensar o momento e as condições sob as quais os planetas rochosos podem formar-se,” disse Cloutier, professor assistente no Departamento de Física e Astronomia.
Cancelando colisões e trânsitos de planetas
A equipe explorou várias explicações possíveis. Eles consideraram se um impacto gigante teria destruído a atmosfera do planeta. Eles também testaram se os planetas poderiam mudar de posição ao longo do tempo. Simulações computacionais detalhadas e estudos de órbitas planetárias excluem ambos os cenários.
Em vez disso, os resultados apontam para ideias mais inesperadas. Os planetas deste sistema podem não ter se formado simultaneamente. Em vez disso, eles poderiam ter evoluído um após o outro à medida que as condições ao redor da estrela mudavam.
Formação planetária de dentro para fora
Os modelos padrão propõem que os planetas se formam dentro de um disco protoplanetário, uma nuvem rodopiante de gás e poeira em torno de uma estrela jovem. Neste ambiente, aglomerados de material formam os embriões de vários planetas quase ao mesmo tempo. Ao longo de milhões de anos, estes corpos em crescimento evoluem para planetas totalmente formados com diferentes formas e composições.
A formação do sistema LHS 1903 sugere um caminho diferente conhecido como formação planetária de dentro para fora. Neste cenário, os planetas formam-se sequencialmente em ambientes mutáveis. As condições locais no final da formação de cada planeta determinam se este será rico em gás ou rochoso.
Esta estrutura pode explicar a natureza incomum do LHS 1903 e. No momento em que começa a coalescer, a maior parte do gás no disco circundante já pode ter se dissipado, deixando muito pouco material para formar uma atmosfera densa.
“É notável ver a formação de um mundo rochoso num ambiente que não deveria favorecer esse resultado. Isso desafia as suposições incorporadas nos nossos modelos atuais,” disse Cloutier, que acrescentou 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, estamos a fortalecer a nossa capacidade de encontrar sistemas planetários que não são semelhantes aos nossos e que são inconsistentes com teorias de longa data”, diz ele.
“Cada novo sistema acrescenta outro ponto de dados a uma imagem crescente da diversidade planetária – forçando os cientistas a repensar os processos que moldam os mundos em toda a galáxia.”
