Como as Super-Terras e os Mini-Netunos se Formam: Um Escultor de Vento Estelar

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Os astrónomos observaram um sistema planetário único a 350 anos-luz de distância que revela como se formam os tipos mais comuns de exoplanetas – super-Terras e sub-Netunos. Uma equipe de pesquisadores, liderada por John Livingston, estudou quatro planetas jovens orbitando uma estrela semelhante ao Sol chamada V1298 Tau, descobrindo que esses mundos estão evaporando ativamente sob intensa radiação estelar. A descoberta oferece um raro vislumbre das fases iniciais da evolução planetária, explicando porque é que estes planetas dominam a paisagem galáctica enquanto permanecem curiosamente ausentes do nosso próprio sistema solar.

O sistema V1298 Tau: um berçário planetário

O sistema V1298 Tau é notável porque é jovem – tem apenas 23 milhões de anos – e os seus quatro planetas orbitam extremamente perto da sua estrela. Estes mundos, descobertos em 2019, têm raios entre cinco e dez vezes superiores aos da Terra, o que os torna invulgarmente grandes devido à sua proximidade a uma estrela. A equipe de pesquisa usou “variações de tempo de trânsito” (TTVs) para medir a massa de cada planeta. Os TTVs ocorrem porque os planetas se atraem gravitacionalmente, causando ligeiros atrasos ou acelerações nas suas órbitas, que os astrónomos podem detectar ao observar os planetas que passam em frente da sua estrela.

O papel da radiação estelar

As medições confirmaram que estes planetas têm densidades excepcionalmente baixas e estão a perder as suas atmosferas para o espaço através de um processo chamado fotoevaporação. Isto acontece quando a luz ultravioleta extrema e os raios X da estrela aquecem as atmosferas dos planetas, fazendo com que se expandam e eventualmente sejam arrancados pelo vento estelar. Os dois planetas interiores estão a caminho de se tornarem super-Terras rochosas, enquanto os dois exteriores podem evoluir para mini-Neptunos, dependendo da quantidade de atmosfera que retêm.

“Ao pesar estes planetas pela primeira vez, fornecemos a primeira prova observacional… Eles são de facto excepcionalmente inchados, o que nos dá uma referência crucial e há muito esperada para as teorias da evolução planetária.” – Trevor David, Instituto Flatiron

Por que isso é importante: os planetas desaparecidos do nosso sistema solar

Super-Terras e sub-Netunos são o tipo mais comum de planeta descoberto fora do nosso sistema solar. No entanto, a nossa própria vizinhança planetária carece de um destes mundos. Compreender como eles se formam pode explicar o porquê. O sistema V1298 Tau fornece uma resposta potencial: a radiação intensa reduz planetas maiores e ricos em gás em corpos menores, rochosos ou parcialmente gasosos. Este processo provavelmente explica porque muitos sistemas de exoplanetas, como o TRAPPIST-1, estão repletos de planetas de tamanhos semelhantes em órbitas próximas.

Esta pesquisa é significativa porque nos dá uma prévia de quantos sistemas planetários eventualmente aparecerão. Os planetas observados estão em processo de se tornarem os mundos mais comuns da galáxia, oferecendo uma visão sem precedentes dos seus anos de formação. Dentro de cerca de 100 milhões de anos, os planetas V1298 Tau provavelmente se assemelharão às super-Terras e sub-Netunos que os astrônomos já detectaram em torno de outras estrelas.