Existe uma lacuna nos raios de exoplanetas — e a culpa pode ser dos mininetunos

Com as missões “caçadoras de exoplanetas”, o número conhecido de mundos que orbitam outras estrelas fica cada vez maior. Nisso, existe uma curiosa ausência de exoplanetas que tenham de 1,5 a 2 vezes o raio da Terra, o que os colocaria entre as superterras, planetas rochosos e os mininetunos, estes últimos que são planetas grandes e gasosos, mas não chegam a ser gigantes. Assim, em um novo estudo, uma equipe de pesquisadores investigou se essa lacuna estaria relacionada à idade destes mininetunos.

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Para o estudo, os pesquisadores trabalharam com dados coletados pelo telescópio espacial Kepler, que mediu a luz de estrelas distantes e da pequena diminuição que acontece quando um planeta passa entre a estrela e a Terra. Ao analisar esta diferença na luz, junto do tempo que o planeta leva para orbitar a estrela e o tamanho dela, eles perceberam haver uma “lacuna” em relação ao raio dos exoplanetas e de suas classificações.

A “lacuna dos raios” foi descoberta em 2017 e, desde então, cientistas vêm tentando entender o que há por trás de tão poucos planetas de raio intermediário. Assim, a equipe analisou se essa lacuna poderia ter relação com o envelhecimento dos planetas, e dividiu os exoplanetas em grupos de mundos jovens e velhos. Eles descobriram que o raio planetário menos comum do conjunto mais jovem era, em média, menor do que os menos comuns do conjunto de planetas mais velhos. 

Portanto, enquanto o tamanho médio dos planetas jovens é de cerca de 1,6 vezes o raio da Terra, o número sobe para 1,8 vez em planetas mais antigos. Para os pesquisadores, isso implica que alguns mininetunos encolhem drasticamente ao longo dos anos conforme perdem suas atmosferas e ficam só com um núcleo sólido. Então, como perdem o gás, os mininetunos "pulam" a lacuna e ficam classificados como superterras. Com o passar do tempo, a lacuna do raio muda conforme mininetunos cada vez maiores realizam este salto entre as classificações e se transformam em superterras cada vez maiores.

No fim, essa lacuna representa o intervalo entre as maiores superterras e os menores mininetunos já encontrados, que ainda são capazes de reter suas atmosferas. O pesquisador David Trevor, um dos autores do estudo, explica que "o ponto é que os planetas não são esferas estáticas de rochas e gás, como tendemos a pensar que são", diz ele. Essas descobertas reforçam algumas suspeitas já estabelecidas, que envolvem o calor deixado pela formação planetária e a radiação intensa das estrelas.

Ambos trazem energia para a atmosfera planetária, que faz com que o gás escape para o espaço: "é provável que os dois efeitos sejam importantes, mas precisaremos de modelos mais sofisticados para dizer o quanto cada um contribui e quando" no ciclo de vida do planeta, finaliza o autor. Por fim, os resultados sugerem que mininetunos menores não conseguem reter suas atmosferas e, ao longo de bilhões de anos, eles perdem o gás e tornam-se superterras. Esse processo é mais demorado para os mininetunos maiores, mas não afetam os grandes planetas gasosos, com gravidade suficiente para manter a atmosfera.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista The Astronomical Journal.

Fonte: Phys.org