22/02/2023 - 16:22
Uma equipe de astrônomos liderada por Shubham Kanodia, do Instituto Carnegie (EUA), descobriu um sistema planetário incomum no qual um grande planeta gigante gasoso orbita uma pequena estrela anã vermelha chamada TOI-5205. Suas descobertas, publicadas na revista The Astronomical Journal, desafiam ideias antigas sobre a formação de planetas.
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Menores e mais frias que o nosso Sol, as anãs M são as estrelas mais comuns em nossa galáxia, a Via Láctea. Devido ao seu pequeno tamanho, essas estrelas tendem a apresentar cerca de metade da temperatura do Sol e ser muito mais avermelhadas. Eles têm luminosidades muito baixas, mas uma vida útil extremamente longa. Embora as anãs vermelhas hospedem mais planetas, em média, do que outros tipos de estrelas mais massivas, suas histórias de formação as tornam candidatas improváveis para hospedar gigantes gasosos.
O planeta recém-descoberto – TOI 5205b – foi identificado pela primeira vez como um potencial candidato pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da Nasa. A equipe de Kanodia, que incluía Anjali Piette, Alan Boss, Johanna Teske e John Chambers, do Instituto Carnegie, confirmou sua natureza planetária e a caracterizou usando uma variedade de instrumentos e instalações terrestres.
“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”, ressaltou Kanodia, especialista em estudar essas estrelas, que compreendem quase 75% da nossa galáxia mas ainda não podem ser vistas a olho nu.
Entre os grandes trânsitos de exoplanetas
Um pequeno número de gigantes gasosos foi descoberto orbitando estrelas anãs M mais velhas. Mas até agora nenhum gigante gasoso havia sido encontrado em um sistema planetário em torno de uma anã M de baixa massa como TOI-5205. Para entender a comparação de tamanho aqui, um planeta parecido com Júpiter orbitando uma estrela parecida com o Sol pode ser comparado a uma ervilha girando em torno de uma toranja; para TOI-5205b, como a estrela hospedeira é muito menor, é mais como uma ervilha rodeando um limão.
De fato, quando o TOI 5205b, com a massa de Júpiter, passa na frente de sua hospedeira, ele bloqueia cerca de 7% de sua luz – um dos maiores trânsitos de exoplanetas conhecidos.
Os planetas nascem no disco rotativo de gás e poeira que envolve estrelas jovens. A teoria mais comumente usada da formação de planetas gasosos requer cerca de 10 massas terrestres desse material rochoso para se acumular e formar um núcleo rochoso maciço, após o qual ele varre rapidamente grandes quantidades de gás das regiões vizinhas do disco para formar o planeta gigante que vemos hoje.
O prazo em que isso acontece é crucial.
Análises pelo James Webb
“A existência de TOI-5205b amplia o que sabemos sobre os discos nos quais esses planetas nascem”, explicou Kanodia. “No começo, se não houver material rochoso suficiente no disco para formar o núcleo inicial, 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. No entanto, o TOI-5205b se formou apesar dessas barreiras. Com base em nossa compreensão nominal atual da formação do planeta, o TOI-5205b não deveria existir; é um planeta ‘proibido’.”
A equipe demonstrou que a grande profundidade de trânsito do planeta o torna extremamente propício para futuras observações com o recém-lançado Telescópio Espacial James Webb (JWST). O estudo poderá lançar alguma luz sobre sua atmosfera e oferecer algumas pistas adicionais sobre o mistério de sua formação.
