Os astrônomos encontraram um sistema planetário com seis mundos diferentes que orbitam em um ritmo estranho.
O conjunto de planetas move-se em torno de sua estrela numa batida rítmica, dizem os cientistas, mantendo-se sincronizados numa espécie de dança. As descobertas podem ajudar a esclarecer como os planetas se formam e evoluem, dizem os pesquisadores.
A estrela é menor e ligeiramente mais escura que o Sol, e os seis “sub-Netunos” – possivelmente versões mais pequenas de Netuno no nosso sistema solar – movem-se em um ritmo cíclico.
De acordo com os especialistas, esta valsa orbital se repete com tanta precisão que pode ser facilmente musicada.
A estrela, HD110067, está a 100 anos-luz de distância, na constelação norte de Coma Berenices, e deixou os pesquisadores perplexos durante anos.
Agora, cientistas, incluindo os da Universidade de Warwick, revelaram a verdadeira arquitetura deste sistema incomum usando naves espaciais da Nasa e da Agência Espacial Europeia (Esa).
A análise foi liderada pelo cientista da Universidade de Chicago, Dr. Rafael Luque, que disse: “Esta descoberta vai se tornar um sistema de referência para estudar como os sub-Netunos, o tipo mais comum de planetas fora do sistema solar, se formam, evoluem, o que de que são feitos e se possuem as condições adequadas para suportar a existência de água líquida nas suas superfícies.”
A primeira indicação de planetas orbitando o estranho sistema estelar surgiu em 2020, quando o Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) da NASA detectou quedas no brilho da estrela, o que sugeria que planetas estavam passando entre a estrela e a espaçonave.
Uma análise preliminar revelou dois planetas possíveis – um com um ano (o tempo que leva para completar uma órbita ao redor da estrela) de 5,64 dias, e outro com um período desconhecido na época.
Dois anos depois, Tess observou a mesma estrela novamente e a análise descartou a interpretação original, mas apresentou dois planetas possíveis adicionais.
Muito ainda era desconhecido sobre o sistema planetário, até que cientistas de todo o mundo – incluindo os da Universidade de Warwick – se juntaram à investigação.
Eles usaram dados do Satélite de Caracterização de Exoplanetas (Quéops) da ESA, na esperança de determinar os períodos orbitais desses planetas distantes.
Embora os sistemas multiplanetários sejam comuns na Via Láctea, aqueles que se encontram numa formação gravitacional compacta conhecida como “ressonância” são observados pelos astrônomos com muito menos frequência.
Neste caso, o planeta mais próximo da estrela faz três órbitas para cada duas do planeta seguinte – chamada ressonância 3/2 – um padrão que se repete entre os quatro planetas mais próximos.
Entre os planetas mais externos, um padrão de quatro órbitas para cada três do próximo planeta (uma ressonância de 4/3) é repetido duas vezes.
Thomas Wilson, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “Ao estabelecer este padrão de órbitas planetárias, fomos capazes de prever outras órbitas de planetas que ainda não havíamos detectado.
“A partir disso, alinhamos quedas anteriormente inexplicáveis na luz das estrelas observadas por Quéops e descobrimos três planetas adicionais com órbitas mais longas. Isto só foi possível com os dados cruciais do Cheops.”
Os investigadores dizem que é provável que os planetas – duas a três vezes o tamanho da Terra – tenham realizado esta mesma dança rítmica desde que o sistema se formou há milhares de milhões de anos.
Luque disse: “Pensamos que apenas cerca de 1% de todos os sistemas permanecem em ressonância, e menos ainda mostram uma cadeia de planetas nesta configuração.”
Especialistas dizem que sistemas orbitalmente ressonantes são extremamente importantes de serem encontrados porque informam aos astrônomos sobre a formação e subsequente evolução do sistema planetário.
Os planetas ao redor das estrelas tendem a se formar em ressonância, mas podem facilmente ter suas órbitas alteradas.
Por exemplo, um planeta muito massivo, um encontro próximo com uma estrela passageira ou um evento de impacto gigante podem perturbar o equilíbrio cuidadoso.
Portanto, sistemas multiplanetários que preservam a sua ressonância são raros.
HD110067 é o sistema conhecido mais brilhante com quatro ou mais planetas.
Uma vez que esses planetas têm todos tamanhos inferiores a Netuno e provavelmente atmosferas maiores, isso os torna candidatos ideais para estudo usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o futuro telescópio Ariel da ESA.
Wilson acrescentou: “Todos estes planetas têm grandes atmosferas – semelhantes a Urano ou Netuno – o que os torna perfeitos para observação com o JWST.
“Seria fascinante testar se estes planetas são rochosos como a Terra ou Vênus, mas com atmosferas maiores – superfícies sólidas potencialmente com água.
“No entanto, todos eles são muito mais quentes que a Terra – 170ºC a 530ºC – o que tornaria muito difícil a existência de vida.”
Hannah Osborne, estudante de doutorado no Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL e coautora do estudo, disse: “O sistema em si é uma descoberta chave para a ciência dos exoplanetas: porque todos os seis planetas estão em uma cadeia ressonante, sabemos que a arquitetura de o sistema não pode ter mudado muito desde a sua formação, por isso, ao estudar HD110067, obtemos uma rara janela para o passado para compreender como estes tipos de sistemas podem ter-se formado e evoluído.”
As descobertas são publicadas na revista Nature.
Reportagem adicional da Press Association
