Sistema estelar descoberto por satélite europeu tem planetas em "dança orbital"

A descoberta de cada vez mais sistemas estelares diferentes do Sistema Solar vem aumentando o entendimento dos cientistas sobre como os planetas se formam e evoluem. Agora, o sistema TOI-128 é mais um a entrar para essa lista: observações recentes feitas com o satélite Cheops, da Agência Espacial Europeia (ESA), revelaram que esse sistema, localizado a cerca de 200 anos-luz de distância de nós, na constelação do Escultor, abriga pelo menos seis planetas em uma configuração única, sendo que cinco deles fazem uma “dança” conforme orbitam a estrela.

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Na verdade, os astrônomos já esperavam que a estrela abrigasse pelo menos um ou dois planetas desde observações feitas com o telescópio Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), da NASA. A confirmação veio com as observações de alta precisão feitas pelo satélite Cheops, lançado em 2019, que revelaram que a estrela TOI-128 abriga seis planetas, e algo bem interessante ocorre lá: todos os planetas, exceto o mais próximo da estrela, fazem suas órbitas em uma espécie de dança ritmada. Essa arquitetura complexa do sistema foi revelada após 12 dias de observações com o Cheops para reunir dados dos diferentes planetas.

Isso significa a ocorrência de ressonância orbital; trata-se de um fenômeno que indica que há padrões que se repetem conforme os planetas se movem em torno da estrela, e alguns deles se alinham a cada algumas órbitas. A ressonância orbital também ocorre em luas de Júpiter, mas ela é bem mais complexa no sistema TOI-128 porque envolve cinco planetas seguindo um ritmo padrão de 18:9:6:4:3 — quando o segundo planeta (que, nesse caso, é o primeiro do padrão) completa 18 órbitas, o terceiro (e segundo do padrão) completa nove, e assim por diante.

Confira a animação abaixo, que ilustra as órbitas dos planetas:

Apesar de só terem identificado quatro planetas na ressonância, os cientistas acreditam que deve haver mais um no sistema, que seria o quarto no padrão e quinto em relação à estrela: “previmos a trajetória com bastante precisão ao assumirmos estar em ressonância com os outros planetas”, explica Adrien Leleu, autor líder do estudo. Após entender a dança rara realizada pelos planetas, a equipe ficou curiosa para saber se também havia algum padrão na densidade deles.

Para investigar melhor essa questão, eles combinaram os dados do Cheops aos das observações feitas com telescópios em solo do European Southern Observatory’s (ESO), no Chile, e tiveram uma surpresa: as densidades não seguem padrão algum. Um dos exoplanetas é denso e rochoso como a Terra, mas ele está perto de um planeta gasoso como um mini-Júpiter, que, por sua vez, está próximo de um planeta parecido com Netuno. Leleu explica que isso é surpreendente porque, nos poucos sistemas conhecidos, a densidade dos planetas diminui gradualmente conforme se afasta da estrela.

A ocorrência de eventos catastróficos até pode explicar variações nas densidades dos planetas, mas este pode não ser o caso do sistema: “as órbitas estão muito bem ordenadas, o que nos diz que esse sistema evoluiu bem gentilmente desde seu nascimento”, finaliza. Já Kate Isaak, cientista de projeto do Cheops na ESA, ressalta a importância do satélite: “o estudo destaca bem o potencial de monitoramento do Cheops não apenas para caracterizar planetas conhecidos, mas também para caçar e confirmar novos mundos”.

Agora, Adrien e sua equipe querem continuar o trabalho com o Cheops para estudar o sistema ainda mais detalhadamente: “podemos encontrar mais planetas que podem estar na zona habitável, que começa fora das órbitas dos que descobrimos até agora”, diz. “Também queremos descobrir o que aconteceu ao planeta mais interno, que não está em ressonância com os outros” comenta, reforçando que isso pode ter acontecido pela força de maré.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESA