Alguns exoplanetas podem encolher sem ajuda das estrelas

Parece que os cientistas estão mais próximos de entender o porquê de alguns exoplanetas perderem suas atmosferas. Um novo estudo liderado por Jessie Christiansen, pesquisadora do Instituto de Tecnologia da Califórnia, mostrou que isso acontece porque os núcleos destes mundos estariam empurrando suas atmosferas para fora.

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Os cientistas já identificaram milhares de exoplanetas (mundos que orbitam outras estrelas), observados em diferentes tamanhos. É aqui que entra uma característica curiosa deles: os mundos com tamanho intermediário entre aquele das superterras e dos subnetunos são estranhamente escassos.

Para ela, esta lacuna não é uma simples coincidência, e indica a ocorrência de algum processo. Os pesquisadores acreditam que a ausência de mundos neste tamanho talvez seja explicada pelos subnetunos, que perderiam suas atmosferas ao longo do tempo e, assim, “encolheriam”. Algo do tipo aconteceria se o planeta não fosse massivo o suficiente para reter a atmosfera.

O que não está claro é como ocorre a perda atmosférica. Há dois mecanismos que podem explicar o processo: um é a chamada perda de massa impulsionada pelo núcleo, e o outro, a fotoevaporação. Após analisar os dados obtidos durante a missão estendida do telescópio Kepler, a equipe concluiu que o primeiro cenário parece ser mais provável.

Como exoplanetas perdem a atmosfera

Um dos processos que pode explicar a perda atmosférica dos planetas é a perda de massa impulsionada pelo núcleo, que acontece quando a radiação do núcleo empurra a atmosfera para longe. O outro é a fotoevaporação, que ocorre quando a atmosfera do planeta é perdida devido à radiação energética emitida por sua estrela.

Para descobrir qual mecanismo poderia explicar o mistério no tamanho dos exoplanetas, eles analisaram os aglomerados estelares Presépio e Híades, com 600 e 800 milhões de anos, respectivamente. Como os planetas parecem ter a mesma idade das suas estrelas, os subnetunos ali já estariam além da idade que permitiria a ocorrência da fotoevaporação e não poderiam ter passado pela perda de massa impulsionada pelo núcleo.

As observações mostraram que quase 100% das estrelas nos aglomerados são orbitadas por subnetunos ou outros planetas candidatos, que parecem ter mantido suas atmosferas. Já nos dados do Kepler, apenas 25% das estrelas observadas eram orbitadas por subnetunos. Tais estrelas eram mais antigas, e estavam mais próximas do período de tempo que permitiria a perda de massa.

Assim, a equipe concluiu que a fotoevaporação não pode ter acontecido nos aglomerados, e que a perda de massa impulsionada pelo núcleo explicaria melhor os processos atmosféricos ali. Entretanto, isso não significa que o mistério sobre o tamanho dos exoplanetas foi resolvido de uma vez por todas, e as descobertas devem ser verificadas em estudos futuros.

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

Fonte: The Astronomical Journal; Via: NASA JPL