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Astrônomos descobrem uma ‘mega-Terra’ gigante e rochosa 23 vezes mais massiva que o nosso planeta
Os astrónomos descobriram um exoplaneta invulgarmente massivo e denso que desafia as ideias convencionais sobre como os planetas rochosos se formam.
Chamado de GJ 523b, o exoplaneta é cerca de 2,5 vezes mais largo que a Terra, mas contém cerca de 23 vezes a massa do nosso planeta nesse tamanho relativamente compacto. Mundos tão grandes e densos são por vezes referidos como “mega-Terras”, um termo informal para planetas invulgarmente massivos e predominantemente rochosos. A alta densidade do GJ 523b sugere que contém relativamente pouca atmosfera, apesar de ser suficientemente grande para que os astrónomos normalmente esperassem que tivesse acumulado um envelope gasoso substancial, de acordo com um comunicado da Universidade de Wisconsin-Madison.
“Isso não era o que esperávamos”, disse Max Kroft, principal autor do estudo, em a declaração. “Planetas densos como este não são incomuns, mas geralmente são pequenos planetas rochosos semelhantes à Terra ou Mercúrio. Este planeta é duas vezes e meia maior que a Terra.”
GJ 523b foi inicialmente identificado como candidato pela NASA Satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito (TESS), que procura quedas periódicas na luz estelar causadas quando os planetas cruzam, ou transitam, as suas estrelas hospedeiras. Os investigadores prosseguiram com observações do telescópio terrestre WIYN de 3,5 metros no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona, usando um espectrógrafo para medir a atração gravitacional do planeta sobre a sua estrela.
Combinando essas observações, a equipe calculou que o GJ 523b tem uma massa cerca de 23,5 vezes a da Terra, um raio 2,55 vezes maior e uma densidade de cerca de 126,82 gramas por polegada cúbica. Ele circula seu estrela a cada 17,75 dias. O sistema planetário também é relativamente jovem, com uma idade estimada em quase 170 milhões de anos, segundo o estudo.
Essa combinação de tamanho, massa e juventude representa um quebra-cabeça para os modelos de formação planetária. Os planetas começam construindo núcleos de rocha e metal, que podem então extrair hidrogênio e hélio do disco de gás e poeira que cerca uma estrela jovem. Em nosso próprio sistema solarpensa-se que planetas gigantes como Júpiter e Saturno começaram a acumular rapidamente os seus enormes envelopes gasosos quando os seus núcleos em crescimento atingiram cerca de 20 vezes a massa da Terra.
GJ 523b já é cerca de 23 vezes Massa da Terracolocando-o além desse limite. No entanto, em vez de evoluir para um mundo rico em gás, a sua densidade invulgarmente elevada sugere que tem relativamente pouco gás e permanece predominantemente rochoso – levantando a questão de saber por que motivo seguiu um caminho tão diferente.
“A questão é: por que este planeta não fez isso, se tem 20 vezes o tamanho da Terra?” Kroft disse no comunicado.
Uma possibilidade é que o GJ 523b tenha se formado inicialmente com uma atmosfera espessa que mais tarde foi eliminada. Outra é que se formou através de um colisão entre dois planetas, criando um mundo rochoso maior enquanto lança grande parte de seus envelopes gasosos para o espaço, de acordo com o comunicado.
Os astrônomos usaram o termo “mega-Terra“durante mais de uma década para descrever mundos rochosos excepcionalmente massivos, embora nunca tenha representado uma classe formalmente estabelecida de exoplanetas. Encontrar mais exemplos como GJ 523b poderia ajudar a revelar se estes mundos incomuns são raras exceções ou parte de uma população mais ampla.
“É difícil inferir coisas sobre a formação de planetas em geral a partir de uma amostra de um”, disse Kroft no comunicado. “Não chegaremos a 10 mil destes planetas excessivamente densos, mas se conseguirmos chegar a 20 ou 30, talvez algumas tendências possam surgir.”
As descobertas foram submetidas ao The Astronomical Journal e são atualmente disponível no servidor de pré-impressão arXiv e ainda não foram revisados por pares.
