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Genealogia planetária: os mundos da Via Láctea pertencem a 1 de 2 ‘famílias’, descobrem os cientistas
Você pode dizer muito sobre como uma criança envelhecerá olhando para seus pais, e acontece que isso também pode ser verdade para os sistemas planetários. Os cientistas realizaram genealogia cósmica em sistemas planetários da Via Láctea, encontrando duas famílias distintas que influenciam a evolução e o destino destes sistemas.
A equipe de estudo, liderada por pesquisadores do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), estudou 300 dos sistemas multiplanetários mais bem compreendidos dos mais de 1.000 que os astrônomos descobriram no Via Láctea.
A pesquisa da equipe esclarece como os ambientes em torno de estrelas bebês afetam diretamente o destino planetário e, por sua vez, a sobrevivência de planetas extrasolares, ou exoplanetasque são potencialmente capazes de hospedar vida. Isso pode ser crucial à medida que os astrônomos procuram vida além do sistema solar, apontando-os para sistemas com planetas potencialmente habitáveis como a Terra.
“A questão fundamental a partir da qual partimos foi: o que determina as características dos sistemas planetários como os vemos hoje? Eles são estabelecidos no nascimento ou esculpidos pela evolução ao longo do tempo? A verdade, no final, acabou por estar em algum lugar no meio”, disse Diego Turrini, membro da equipe e pesquisador do INAF, em comunicado enviado ao Space.com.
“Os nossos resultados mostram que existe uma ligação genética entre os sistemas planetários e as suas estrelas, e que, dependendo do estrela em torno do qual nascem, esse vínculo também determina o seu destino”, acrescentou Turrini.
Qual é o código genético de um sistema planetário?
A primeira “família” que os cientistas identificaram consiste em sistemas amplos e massivos, muitas vezes com massas totais entre duas e 10 vezes a do nosso próprio sistema solar. Os planetas nestes sistemas orbitam estrelas mais massivas do que o sol com concentrações mais baixas de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio (que os astrônomos chamam de forma um tanto confusa de metais) do que as observadas em nossa estrela.
A segunda família é composta por sistemas mais compactos e de menor massa. Os membros desta família são compostos por planetas com massas e tamanhos comparáveis, uma configuração chamada “ervilhas numa vagem”. Eles orbitam estrelas com massa e metalicidade iguais ou inferiores às do Sol, com órbitas que geralmente são muito mais estreitas que as do Sol. Mercúrioo planeta mais próximo do sol.
Um dos “genes” que Turrini e colegas selecionaram para classificar os sistemas planetários em famílias foram os desvios que os planetas fazem ao orbitarem a sua estrela no mesmo plano circular. Isso, por sua vez, revela uma história familiar de violenta instabilidade gravitacional causada por eventos como colisões gigantes e ejeções planetárias.
Eventos violentos eram comuns na primeira família, mas muito menos no segundo grupo de sistemas planetários, descobriram os investigadores. Eles determinaram que o número desses eventos turbulentos que um sistema planetário experimenta pode estar ligado até mesmo a variações modestas no ambiente em que os planetas se formam. Estas variações surgem devido a diferentes propriedades da estrela-mãe desses sistemas.
Assim, a natureza da estrela nestes sistemas não altera apenas fundamentalmente a formação dos planetas nos seus sistemas; influencia a evolução futura do sistema, determinando se este será caracterizado por fases de acentuada instabilidade e impactos gigantescos.
“A principal dificuldade durante a análise dos dados foi determinar se as duas famílias de sistemas planetários eram reais ou apenas uma ilusão criada pelos limites tecnológicos das atuais técnicas de observação,” disse Camilla Danielski, membro da equipa, da Universidade de Valência, em Espanha.
“No final do caminho, ficou claro que os efeitos de seleção funcionaram como a ponta do iceberg, revelando a existência de diversidades estruturais muito mais profundas entre estes sistemas”, disse Danielski.
Os cientistas testaram as suas conclusões executando simulações da evolução do sistema planetário, todas começando com condições diferentes.
“Os cenários que melhor reproduzem as propriedades dinâmicas da família de sistemas amplos e massivos são aqueles em que os sistemas são instáveis desde o nascimento”, disse Danae Polychroni, supervisora de pesquisa e pesquisadora do INAF. “A maior abundância de material a partir do qual os planetas se formam em torno das suas estrelas hospedeiras faz com que nasçam demasiado grandes, impedindo que o sistema permaneça estável.”
A pesquisa da equipe foi publicada na terça-feira (13 de outubro) na revista Astronomia da Natureza.
