Uma equipa internacional de astrónomos descobriu um sistema planetário distante que põe em causa uma das ideias mais aceites sobre como os planetas se formam.
Na maioria dos sistemas planetários observados na Via Láctea, os cientistas veem o mesmo layout básico. Pequenos planetas rochosos orbitam perto de suas estrelas, enquanto grandes gigantes gasosos orbitam a distâncias maiores. Nosso próprio sistema solar se enquadra nesse padrão. Os planetas internos: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, são feitos principalmente de rocha e metal. Mais longe, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são todos dominados por espessas camadas de gás.
Este arranjo pode ser explicado pelas principais teorias de formação de planetas. Estrelas jovens emitem radiação intensa que pode transportar gás de planetas próximos em desenvolvimento, deixando para trás mundos rochosos sólidos. Quanto mais longe da estrela, mais fria é a temperatura, permitindo ao planeta manter uma atmosfera espessa, formando assim um planeta gigante gasoso.
Sistemas de quebra de regras em torno do LHS 1903
Um sistema recém-descoberto orbitando a estrela LHS 1903 não segue este roteiro. Esta descoberta foi relatada em ciênciacentrado em 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 da Terra e de telescópios espaciais para estudar o sistema. Eles inicialmente identificaram três planetas. O mundo mais interno é um planeta rochoso, seguido por dois planetas ricos em gás que se assemelham a versões menores de Netuno, uma formação que atende às expectativas padrão.
Mas anos de observações adicionais levaram a uma reviravolta inesperada. Novas medições do satélite CHEOPS da Agência Espacial Europeia revelam um quarto planeta, denominado LHS 1903 e, orbitando o ponto mais distante da estrela. Surpreendentemente, este mundo exterior parece estar cheio de pedras.
“Temos visto este padrão: interior rochoso, exterior gasoso, em centenas de sistemas planetários. Mas agora, a descoberta de planetas rochosos no exterior do sistema obriga-nos a repensar o momento e as condições sob as quais os planetas rochosos se formam,” disse Cloutier, professor assistente no Departamento de Física e Astronomia.
Exclua colisões e mudanças planetárias
A equipe explorou várias explicações possíveis. Eles consideraram se um impacto gigante poderia ter retirado a atmosfera do planeta. Eles também examinaram se os planetas mudaram de posição ao longo do tempo. Simulações computacionais detalhadas e estudos de órbitas planetárias descartaram ambos os cenários.
Em vez disso, as descobertas apontam para uma ideia mais inesperada. Os planetas deste sistema podem não ter se formado ao mesmo tempo. Em vez disso, podem desenvolver-se um após o outro à medida que o ambiente em torno da estrela muda.
Formação planetária de dentro para fora
O modelo padrão sustenta que os planetas são criados dentro de um disco protoplanetário, uma nuvem rodopiante de gás e poeira que envolve uma estrela jovem. Neste ambiente, aglomerados de material formaram-se em múltiplos embriões planetários quase simultaneamente. Ao longo de milhões de anos, estes objetos em crescimento evoluíram para planetas totalmente formados, de vários tamanhos e composições.
A estrutura do sistema LHS 1903 mostra um caminho diferente conhecido como formação planetária de dentro para fora. Neste caso, os planetas formaram-se sequencialmente em ambientes em mudança. As condições locais quando cada planeta se formou determinam se ele se tornará rico em gás ou se permanecerá rochoso.
Esta estrutura poderia explicar as propriedades incomuns do LHS 1903 e. No momento em que começou a acumular-se, a maior parte do gás no disco circundante pode ter-se dissipado, deixando muito pouco material para formar uma atmosfera espessa.
“É notável ver um mundo rochoso se formando num ambiente que não conduz a tal resultado. Isso desafia as suposições dos nossos modelos atuais”, disse Cloutier. A descoberta levanta questões mais amplas, acrescentou, 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 são diferentes dos nossos e que não se enquadram em teorias de longo prazo”, disse ele.
“Cada novo sistema acrescenta mais um dado ao quadro crescente da diversidade planetária – forçando os cientistas a repensar os processos que moldam os mundos em toda a nossa galáxia.”
