Planeta que não pode ser explicado pela teoria é encontrado por cientistas do MIT

Exoplaneta parecido com Júpiter não pode ser explicado por modelos teóricos sobre formação e evolução planetária.

Planeta com densidade semelhante de um algodão-doce e maior que Júpiter foi encontrado por pesquisadores.
Planeta com densidade semelhante de um algodão-doce e maior que Júpiter foi encontrado por pesquisadores.

A formação e evolução de planetas é uma das principais áreas na Astronomia atualmente. Um dos motivos do crescente interesse nessa área é a busca por condições semelhantes às da Terra em outros lugares além do Sistema Solar. A busca pela habitabilidade de planetas é um tema atual que tem chamado muita atenção tanto da comunidade científica quanto da sociedade como um todo.

Atualmente mais de 5 mil exoplanetas já foram encontrados com diferentes técnicas sendo a mais comum chamada de trânsito. Os transientes acontecem quando um objeto passa na frente de uma estrela tampando o brilho por algum intervalo de tempo. Ao medir a duração que o brilho diminui é possível encontrar as propriedades do objeto que causou o fenômeno.

Um grupo do MIT encontrou um planeta que desafia os modelos teóricos atuais para formação e evolução de planetas. O planeta levou o apelido de “Júpiter inchado” por causa do seu tamanho mas o que chamou atenção foi a densidade pequena do planeta. Pesquisadores estão tentando explicar como foi a evolução desse planeta.

Trânsito astronômico

Quando um objeto passa na frente de uma estrela, a luz da estrela diminui dependendo do tamanho e distância do objeto. O brilho diminui por um intervalo de tempo e combinando o brilho com o tempo é possível obter informações sobre o objeto. Essa técnica é chamada de trânsito astronômico e pode acontecer com quaisquer objetos que passem em frente da estrela.

Método de trânsito planetário para observar e estudar exoplanetas orbitando estrelas.
Método de trânsito planetário para observar e estudar exoplanetas orbitando estrelas. Crédito: NASA

Essa é a técnica mais comum para encontrar exoplanetas que estejam orbitando outras estrelas. Ao observar a variação do brilho da estrela dá para estimar a órbita do planeta e encontrar a classificação dele referente ao tamanho. Com técnicas atuais pelo telescópio James Webb é possível encontrar a composição da atmosfera do exoplaneta.

Formação planetária

O modelo de formação planetária mais aceito é o de estruturas formadas por gás e poeira que estão ao redor de estrelas recém-formadas. O disco tem a mesma origem da estrela central de uma nuvem que colapsou por efeitos gravitacionais. Regiões diferentes do disco colapsam em objetos menores com a maior parte da massa formando a estrela central.

As interações que acontecem entre os objetos se formando ou entre eles e sua estreal afetam a dinâmica do sistema como a formação dos planetas e o local da órbita.

Dependendo da distância da estrela central, diferentes tipos de planetas podem ser formados. É comum que em regiões próximas da estrela planetas menores e rochosos se formem. Já regiões mais distantes podem formam planetas que possuem quantidades de gás hidrogênio maiores, como o gigante gasoso Júpiter.

Evolução planetária

Após a formação do planeta, eles podem evoluir ao longo de bilhões de anos envolvendo mudanças físicas e químicas em sua composição. A própria Terra passou por um processo semelhante para chegar até as características atuais. Um dos aspectos interessante no processo de evolução de planetas rochosos é a presença de atividade vulcânica.

Já em um planeta gasoso como Júpiter e Saturno há uma dinâmica dos gás que está presente em sua atmosfera. Um exemplo seria os ventos e furacões que acontecem na superfície de Júpiter. Essa dinâmica pode afetar a composição e a distribuição de elementos na superfície, inclusive afetando o tamanho do planeta na diferença de pressão.

Planeta não pode ser explicado

Um grupo do MIT estudou detalhadamente o planeta WASP-193b que é quase duas vezes maior que Júpiter e recebeu o apelido de “Júpiter inchado”. O que chamou a atenção dos pesquisadores é que WASP-193b possui uma densidade muito abaixo do esperado para planetas desse tamanho. Isso significa que a massa do planeta é consideravelmente pequena para um planeta gigante.

Ilustração do planeta WASP-193b
Ilustração do planeta WASP-193b que seria semelhante ao planeta Júpiter. Crédito: NASA

Segundo os pesquisadores, a densidade do planeta é semelhante a de algodão-doce e é difícil explicar qual o processo de evolução desse planeta. Ele foi encontrado através de técnicas de trânsito orbitando uma estrela do tipo F. O planeta orbita a estrela a cada 6,25 dias e analisando sua órbita concluíram quão leve o planeta é.

Objeto raro

Segundo os autores, um planeta desse tipo é considerado raro e explicar a evolução deles ainda não é possível pelos modelos atuais. A ideia é que essa observação mais detalhada consiga trazer mais detalhes sobre esse tipo de planeta que possui uma densidade extremamente baixa apesar de ser maior que o maior planeta do Sistema Solar.

Referência da notícia:

Barkaoui et al. 2024 An extended low-density atmosphere around the Jupiter-sized planet WASP-193 b Nature Astronomy