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O que é mais raro do que descobrir um planeta “super-puff” com densidades muito (muito) inferiores às dos gigantes gasosos do sistema solar? Descobrindo dois orbitando a mesma estrela.
Foi exactamente isso que os astrónomos fizeram, encontrando dois planetas extrasolares, ou exoplanetasque são irmãos super-puff orbitando a mesma estrela. Ambos os planetas, designados TOI-791 b e TOI-791 c, têm densidades inferiores às do algodão doce, o que os torna o exoplanetas mais leves já visto.
“Apenas alguns destes planetas super-inchados são conhecidos, e é ainda mais raro encontrar dois no mesmo sistema”, disse o líder da equipa, George Dransfield, da Universidade de Oxford, num comunicado. “As suas densidades extremamente baixas tornam-nos alvos fascinantes para a compreensão de como os sistemas planetários se formam e evoluem.”
Os dois planetas orbitam uma estrela anã chamado TOI-791, que está localizado a cerca de 1.110 anos-luz da Terra. Ambos os planetas estão em torno do mesmo tamanho de Júpitermas o planeta mais massivo do sistema solar tem uma densidade 28 vezes maior que TOI-791 c e 35 vezes maior que TOI-791 b.
No entanto, a baixa densidade destes exoplanetas não é a sua única qualidade notável. Os irmãos superpuff também estão presos em uma dança rara que vê o planeta interno completar cinco órbitas enquanto o planeta externo completa três órbitas. Isso é conhecido como ressonância de movimento médio 5:3.
À medida que TOI-791 b e TOI-791 c completam este tango orbital, eles se atraem gravitacionalmente, causando mudanças em seus trânsitos de sua estrela-mãe, com trânsitos representando os momentos em que esses planetas cruzam a face da estrela do nosso ponto de vista. Esses trânsitos são alguns dos mais longos já vistos, durando 11 horas por planeta, e foram essenciais para a descoberta dos mundos.
TOI-791 b e TOI-791 c foram identificados pela primeira vez como candidatos a planetas em 2019 e 2023, respectivamente, quando o grupo de cientistas cidadãos Planet Hunters avaliou dados da espaçonave de caça a exoplanetas da NASA. TESS (Satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito).
O TESS caça planetas usando os trânsitos que eles fazem de suas estrelas hospedeiras a partir de sua posição ao redor da Terra. Estes trânsitos planetários causam uma pequena diminuição na luz da estrela que o TESS consegue detectar.
Dransfield e colegas mediram então o tamanho e a densidade destes planetas usando dados de telescópios de todo o mundo, incluindo o ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) na Estação Concordia, na Antártica, para descobrir que os planetas são raros gigantes gasosos super-sopros.
A descoberta pode ajudar a resolver o enigma de como os planetas super-puffs realmente se formam. A teoria predominante sugere que os planetas super-puffs se formam em regiões distantes e frias, nos discos de gás e poeira que rodeiam as suas estrelas-mãe. Isso permite que o gás se acumule em torno de pequenos núcleos sólidos, fazendo com que super-baforadas reúnam vastas atmosferas de hidrogênio e hélio.
Uma investigação mais aprofundada de TOI-791 b e TOI-791 c poderia ajudar a classificar entre esta rota de formação e outros mecanismos de nascimento para super-puffs.
“Este sistema oferece um laboratório único para a compreensão de como os planetas super-puff se formam e evoluem”, disse no comunicado Amaury Triaud, membro da equipe, da Universidade de Birmingham. “Propomos realizar observações espaciais usando o Telescópio Espacial James Webb para avaliar se a atmosfera fofa contém espécies contendo carbono, nitrogênio e oxigênio, revelando novos insights sobre como esses planetas incomuns se formaram.”
A pesquisa da equipe foi publicada nesta quinta-feira (25 de junho) na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.