Planeta superleve mostra que formação de gigantes gasosos não exige núcleo denso

Gigantes gasosos como Júpiter e Saturno parecem ser grandes bolas de gás em volta de um núcleo denso, embora não se saiba exatamente do que esses núcleos sejam formados. Mas parece que esses mundos podem se desenvolver ao redor de massas muito mais baixas do que se imaginava, ou seja, gigantes gasosos podem se formar com muito mais facilidade do que os astrônomos previam.

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Essa hipótese veio com observações do planeta gigante WASP-107b, localizado a cerca de 212 anos-luz da Terra, perto da constelação de Virgem. Esse mundo gasoso foi descoberto em 2017 e tem um tamanho semelhante ao de Júpiter, mas 10 vezes mais leve. Além disso, ele orbita sua estrela a uma distância 16 vezes menor do que a distância entre a Terra e o Sol.

Superleve e superestranho

Planetas gigantes e superleves como este recebem dos astrônomos o apelido carinhoso de “superpuff” ou “algodão doce”. Trata-se de uma categoria de exoplanetas (mundos que orbitam outras estrelas que não o Sol) de baixíssima densidade, ou seja, pouca massa para muito tamanho. Só que o novo estudo, publicado no Astronomical Journal, mostra que a massa do WASP-107b é muito mais baixa do que se pensava ser necessário para formar um planeta tão grande.

Júpiter tem 318 vezes a massa da Terra, mas o WASP-107b tem apenas 40 massas terrestres. Os pesquisadores descobriram isso observando o movimento oscilante da estrela hospedeira do “superpuff” devido à atração gravitacional do planeta. Após determinar a massa desse mundo estranho, os cientistas avaliaram sua possível estrutura interna, chegando à conclusão de que o WASP-107b tem um núcleo sólido com no máximo quatro vezes a massa da Terra.

Ou seja, sua gigantesca camada “fofinha” que envolve o núcleo e forma a atmosfera do planeta corresponde a mais de 85% de sua massa. Para se ter uma ideia de quão baixa é a densidade do WASP-107b, Netuno, com massa total semelhante à do exoplaneta, tem no máximo 15% de sua massa correspondente ao seu gás. Isso faz com que o WASP-107b seja um dos mais estranhos entre os gasosos.

Mas como um planeta de densidade tão baixa como este poderia se formar? Por que sua camada de gás não escapou, ainda mais sendo que o planeta está tão perto de sua estrela? Essas perguntas intrigaram a pesquisadora Caroline Piaulet, autora principal do novo artigo, e sua equipe. Com o trabalho, algumas hipóteses surgiram, como a possibilidade de que o planeta se formou longe da estrela e depois migrou para sua posição atual.

O segundo planeta

Com a observação atenta da equipe de Piaulet, um segundo planeta foi descoberto no sistema WASP-107. Trata-se do planeta WASP-107c, cuja massa é cerca de um terço da de Júpiter, ou seja, é um tanto mais denso que seu irmão WASP-107b. Além disso, o exoplaneta mais pesado fica muito mais distante da estrela anfitriã e sua órbita desenha um trajeto bastante elíptico. Esse mundo leva três anos terrestres para completar uma volta ao redor de sua estrela, enquanto o super irmão leve leva apenas 5,7 dias.

O fato do irmão mais pesado ter uma órbita muito elíptica é uma pista importante para os astrônomos. É que isso provavelmente indica que o sistema teve “um passado bastante caótico, com interações entre os planetas que poderiam ter causado deslocamentos significativos”, de acordo com Piaulet. A equipe cogita que o WASP-107b, de fato, se formou quanto estava bem mais distante de sua estrela, mas acabou se aproximando dela por causa de eventos de colisão com outros objetos cósmicos.

Ainda há muitos mistérios para se desvendar no planeta superpuff, como o fato de haver nele muito pouco metano — algo muito estranho, pois esses gigantes gasosos costumam conter bastante desse gás. Novas pesquisas devem ser feitas para tentar responder essas e outras perguntas, o que poderá levar os cientistas em uma maior compreensão sobre a formação de planetas em geral e, talvez, resulte em novos modelos de evolução dos gigantes gasosos.

Fonte: EurekAlert