Uma explicação da formação de sete exoplanetas ao redor de TRAPPIST-1

Astrônomos da Universidade de Amsterdã forneceram uma explicação para a formação do sistema planetário TRAPPIST-1.

© ESO/N. Bartmann (ilustração da vista da superfície de um dos planetas do sistema TRAPPIST-1)

O sistema tem sete planetas tão grandes quanto a Terra que orbitam muito perto da sua estrela hospedeira. O ponto crucial é a linha onde o gelo se torna em água. Perto desta linha de neve, as rochas que vaguearam a partir das regiões mais longínquas receberam uma porção adicional de água e aglomeraram-se para formar protoplanetas.

Em fevereiro de 2017, uma equipe internacional de astrônomos anunciou a descoberta de um sistema com sete exoplanetas em torno de uma pequena estrela, TRAPPIST-1. O grande número de planetas relativamente grandes, em órbita tão íntima de uma estrela pequena, veio contra as teorias vigentes da formação planetária. Os pesquisadores da Universidade de Amsterdã desenvolveram agora um modelo que explica as origens do sistema planetário.

Até agora, existiam duas teorias principais para a formação de planetas. A primeira teoria assume que os planetas são formados mais ou menos nas posições onde se encontram. Com TRAPPIST-1, isso é improvável porque o disco a partir do qual os planetas se formam deveria ter sido muito denso. A segunda teoria assume que um planeta se forma muito mais longe no disco e, depois, migra para dentro. Esta teoria também causa problemas ao sistema TRAPPIST-1 pois não explica porque é que os planetas são praticamente todos do tamanho da Terra.

Agora, os cientistas de Amsterdã desenvolveram um modelo onde são os seixos que migram em vez de planetas inteiros. O modelo começa com rochas que flutuam a partir das regiões mais distantes da estrela. Estes seixos são constituídos principalmente por gelo. Quando chegam perto da chamada linha de neve, o ponto quente o suficiente para a água se tornar líquida, recebem uma porção adicional de vapor de água para processar. Como resultado, aglomeram-se para formar um protoplaneta. Em seguida, o protoplaneta move-se um pouco mais perto da estrela. No caminho, "suga" mais rochas como um aspirador até que alcança o tamanho da Terra. O planeta move-se então um pouco mais e abre espaço para a formação do próximo planeta.

O ponto crucial, de acordo com os pesquisadores, é a aglomeração de rochas perto da linha de neve. Ao atravessarem a linha de neve, os seixos perdem o seu conteúdo gelado. Mas esta água é reutilizada pela seguinte "carga" de rochas que viaja desde as regiões mais externas do disco de poeira. No sistema TRAPPIST-1, este processo foi repetido até formar sete planetas.

O líder da pesquisa, Chris Ormel da Universidade de Amsterdã, comentou: "Para nós, TRAPPIST-1 e os seus sete planetas surgiram como uma bem-vinda surpresa. Temos vindo a trabalhar na agregação e "varredura" de planetas há já algum tempo e também estavamos desenvolvendo um novo modelo da linha de neve. Graças à descoberta de TRAPPIST-1 podemos comparar o nosso modelo com a realidade." Num futuro próximo, os cientistas de Amsterdã querem refinar o seu modelo. Irão executar simulações de computador para ver como o modelo se comporta sob condições iniciais diferentes.

Os pesquisadores ainda esperam alguma discussão entre colegas. O modelo é bastante revolucionário porque as rochas viajam da região externa do disco, até à linha de neve, sem muita atividade pelo meio. Ormel acrescenta: "Espero que o nosso modelo ajude a responder à questão de quão único é o nosso próprio Sistema Solar em comparação com outros sistemas planetários."

Um artigo com o modelo foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: University of Amsterdam