Sistemas planetários parecem vir em quatro sabores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/02/2023

Astrônomos estão propondo quatro classes de arquitetura dos sistemas planetários.
[Imagem: NCCR PlanetS/Tobias Stierli]

Variedade cósmica

Até pouco mais de uma década atrás, tudo o que conhecíamos de sistemas planetários era o nosso próprio Sistema Solar. Assim, desenvolvemos nossas teorias e nossa compreensão da formação dos planetas com base no que tínhamos para observar.

Vieram então o telescópio espacial Kepler e seus sucessores, bem como uma nova geração de tecnologias implantadas nos telescópios baseados em terra, permitindo mapear pela primeira vez outros sistemas. E a realidade se mostrou muito mais rica do que a imaginação mais fértil.

Estamos acostumados com a ordem do nosso Sistema Solar, com os planetas rochosos menores, como Vênus, Terra e Marte, orbitando relativamente perto da nossa estrela, enquanto os grandes gigantes de gás e gelo, como Júpiter, Saturno e Netuno, movem-se longe do Sol, em órbitas amplas.

Mas o que os dados observacionais mostram é que este quadro tão familiar é muito raro no Universo. Por isso, os astrônomos estão propondo quatro classes de sistemas planetários.

Classes de sistemas planetários

Em um primeiro esforço para tentar resumir o que já vimos, Lokesh Mishra e colegas das universidades de Berna e Genebra, na Suíça, estão propondo uma classificação dos sistemas planetários com base na distribuição dos tipos de planetas em torno das estrelas.

"Nós chamamos essas quatro classes de 'similares', 'ordenadas', 'antiordenadas' e 'mistas'," disse Mishra.

Os sistemas planetários nos quais as massas dos planetas adjacentes ou próximos são semelhantes entre si, enquadram-se na arquitetura similar. Sistemas planetários ordenados são aqueles em que a massa dos planetas tende a aumentar com a distância da estrela - assim como em nosso Sistema Solar. Se, por outro lado, a massa dos planetas diminui aproximadamente com a distância da estrela, esta é uma arquitetura antiordenada. E arquiteturas mistas ocorrem quando as massas planetárias em um sistema variam muito de planeta para planeta.

"Esta estrutura também pode ser aplicada a quaisquer outras medições, como raio, densidade ou frações de água", disse Yann Alibert, membro da equipe. "Agora, pela primeira vez, temos uma ferramenta para estudar os sistemas planetários como um todo e compará-los com outros sistemas."

Futuras observações testarão se a classificação é válida ou não.
[Imagem: NCCR PlanetS/Tobias Stierli]

Sistema Solar é raro

O que mais surpreendeu quando a equipe revisou os dados foi que a arquitetura "ordenada" - aquela à qual pertence nosso Sistema Solar - parece ser a classe mais rara de sistemas planetários.

"Nossos resultados mostram que sistemas planetários 'similares' são o tipo mais comum de arquitetura. Cerca de oito em cada dez sistemas planetários em torno de estrelas visíveis no céu noturno têm uma arquitetura 'similar'," contou Mishra. "Isso também explica por que evidências dessa arquitetura foram encontradas logo nos primeiros meses da missão Kepler."

Isso tem uma implicação direta sobre as teorias de formação planetária, quando os planetas emergem da massa de poeira e gás que resta da formação da estrela.

"A partir de discos e estrelas bastante pequenos e de baixa massa, com poucos elementos pesados, surgem sistemas planetários 'similares'. Discos grandes e maciços, com muitos elementos pesados na estrela, dão origem mais a sistemas ordenados e antiordenados. Sistemas mistos emergem de discos de tamanho médio. Interações dinâmicas entre planetas - como colisões ou ejeções - influenciam a arquitetura final," explicou Mishra.

Agora é esperar pelo acúmulo de novos dados observacionais, para checar se a classificação se sustenta conforme nos distanciamos do nosso quintal na Via Láctea.

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