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Este sistema exoplanetário ‘improvável’ é tão instável por causa de um objeto estranho dentro
Usando a espaçonave de caça a exoplanetas TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, os cientistas descobriram um sistema planetário que os cientistas estão chamando de “improvável”. Isso poderia mudar a forma como pensamos sobre os mecanismos por trás da formação planetária.
A razão para o arranjo incomum deste sistema planetário é uma estrela falida ou anã marrom designado TOI-201 c. Objetos como este recebem o apelido um pouco injusto de “estrelas falhadas” porque, apesar de se formarem a partir de uma nuvem de gás e poeira em colapso como outras estrelas, não conseguem reunir massa suficiente para desencadear a fusão nuclear de hidrogénio em hélio nos seus núcleos. As anãs marrons têm massas entre 13 e 80 vezes a das Júpiter, ou 0,013 a 0,08 a massa de o sol. Isso os coloca entre os planetas mais massivos e as estrelas menores.
TOI-201 c está em uma órbita altamente elíptica, levando 2.881 dias para orbitar sua estrela, o que resultou em planetas incluindo um super-Terra chamado TOI-201 d e um Júpiter quente chamado TOI-201 b, formando-se em uma zona estreita dentro de sua órbita, algo que não é novidade apenas para os astrônomos; é completamente inesperado com base em modelos de formação planetária.
A órbita de 5,8 dias do TOI-201 d e a órbita de 53 dias do TOI-201 b estão perfeitamente alinhadas com a órbita da anã marrom. A anã marrom cria instabilidade gravitacional em distâncias equivalentes à distância entre Marte e o Sol, mas isso não impediu a formação de planetas no sistema.
“Esta descoberta fornece uma visão crucial sobre como os planetas se formam mesmo em torno de objetos massivos e excêntricos”, disse Aldo Bonomo, membro da equipe e pesquisador do INAF, em um comunicado enviado por e-mail.
O sistema desafia a ideia de que planetas gigantes gasosos se formam a distâncias equivalentes a 2 a 3 vezes a distância entre Terra e o Sol nos discos de gás e poeira que rodeiam as estrelas durante a sua infância.
“A presença da anã marrom em uma órbita elíptica forçou os planetas a se formarem e sobreviverem, ocupando as bordas mais internas e mais quentes do disco primordial”, disse o membro da equipe Luca Naponiello, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), no comunicado. “Além disso, os dados mostram que durante a aproximação da anã castanha, o quente Júpiter sofre variações fortes e repentinas no seu tempo de trânsito, testemunhando uma interação dinâmica intensa e vigorosa atualmente em curso entre os dois gigantes.”
O sistema foi descoberto por TESS usando um evento raro de monotrânsito, que descreve um corpo planetário fazendo uma travessia da face de sua estrela, causando uma queda na luz estelar. Isto foi seguido por uma campanha de observação conduzida a partir do solo.
É extremamente raro descobrir objetos como TOI-201 c com períodos orbitais tão longos e excêntricos usando trânsitos que fazem na sua estrela-mãe. Esta anã castanha é o primeiro destes objetos a ter a sua massa confirmada, sendo um importante avanço na astronomia.
“Ele (TOI-201c) é o objeto em trânsito com o período orbital mais longo para o qual a massa é conhecida”, disse Naponiello.
Os resultados da equipe foram publicado na quarta-feira (17 de junho) na revista Nature.
