Planeta gigante orbitando estrela pequena desafia teorias de formação planetária

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/02/2023

Concepção artística de um grande planeta gigante gasoso orbitando uma pequena estrela anã vermelha, chamada TOI-5205.
[Imagem: Katherine Cain/Carnegie Institution for Science]

Teoria de formação dos planetas

A astronomia parece estar vivendo dias realmente entusiasmantes, com o que costumamos chamar de "conhecimento estabelecido" precisando ser repensado a cada nova observação.

Depois de galáxias ancestrais que questionam o modelo do Big Bang, agora é a vez da ciência planetária questionar seus próprios modelos de formação dos corpos celestes.

Astrônomos descobriram um sistema planetário incomum, no qual um grande planeta gigante gasoso orbita uma pequena estrela anã vermelha, chamada TOI-5205.

Menores e mais frias que o nosso Sol, estrelas como a TOI-5205 são as mais comuns em nossa galáxia - elas são chamadas de anãs M, ou anãs vermelhas. Embora hospedem mais planetas, em média, do que outros tipos de estrelas mais massivas, sua história de formação as torna candidatas improváveis para hospedar planetas gigantes gasosos.

"A estrela hospedeira, TOI-5205, tem apenas cerca de quatro vezes o tamanho de Júpiter, mas de alguma forma conseguiu formar um planeta do tamanho de Júpiter, o que é bastante surpreendente!" exclamou Shubham Kanodia, da Instituição Carnegie de Ciência.

Para uma comparação de tamanho, um planeta do tamanho de Júpiter orbitando uma estrela do tamanho do Sol é como uma ervilha girando em torno de um melão; contudo, como a TOI-5205 é muito menor, é mais como uma ervilha girando em torno de um limão. De fato, quando o planeta, chamado TOI 5205b, cruza na frente de sua estrela, ele bloqueia cerca de sete por cento da sua luz, um dos maiores trânsitos de exoplanetas conhecidos.

Formação dos gigantes gasosos

Os planetas nascem no disco girante de gás e poeira que sobra da formação das estrelas - são os chamados discos protoplanetários.

A teoria mais aceita para a formação de planetas gasosos requer cerca de 10 massas terrestres desse material rochoso, para que ele possa se acumular e formar um núcleo rochoso maciço. Esse núcleo então passa a atrair rapidamente grandes quantidades de gás das regiões vizinhas do disco para formar o planeta gigante.

Mas, para que esse modelo funcione, o tempo é crucial.

"No começo, se não houver material rochoso suficiente no disco para formar o núcleo inicial, então não se pode formar um planeta gigante gasoso. E no final, se o disco evaporar antes que o núcleo maciço seja formado, então não se pode formar um planeta gigante gasoso. E, no entanto, o TOI-5205b se formou apesar dessas barreiras. Com base em nossa compreensão nominal atual da formação de planetas, o TOI-5205b não deveria existir; é um planeta 'proibido'," disse Kanodia.

Como a natureza não tomou conhecimento dessa "proibição" imposta por nossos modelos, é hora de retirar algumas placas de proibido, que os cientistas costumam chamar de "pressupostos básicos da teoria", e reconstruir nossa compreensão da formação dos planetas gigantes gasosos.

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