Há muito que os astrônomos sabem que os sistemas planetários não estão necessariamente estruturados como o nosso Sistema Solar. Pesquisadores das Universidades de Berna e de Genebra, bem como do NCCR PlanetS, mostraram pela primeira vez que existem quatro tipos de sistemas planetários.
© NCCR PlanetS (ilustração de quatro classes de sistemas planetários)
No nosso Sistema Solar, tudo parece estar em ordem: os planetas rochosos menores, tais como Vênus, a Terra ou Marte, orbitam relativamente perto da nossa estrela, o Sol. Os grandes gigantes de gás e gelo, tais como Júpiter, Saturno, ou Netuno, por outro lado, movem-se em órbitas largas ao redor do Sol.
Há mais de uma década, os astrônomos repararam, com base em observações com o então inovador telescópio Kepler, que os planetas em outros sistemas se assemelham normalmente aos seus respetivos vizinhos em tamanho e massa. Mas durante muito tempo não era claro se esta descoberta se devia a limitações dos métodos de observação.
Os astrônomos desenvolveram uma estrutura para determinar as diferenças e semelhanças entre os planetas dos mesmos sistemas. E foi descoberto que não existem duas, mas sim quatro arquiteturas de sistemas. Estas quatro classes são denominadas "semelhante", "ordenada", "antiordenada" e "mista.
Os sistemas planetários em que as massas de planetas vizinhos são idênticas entre si têm uma arquitetura semelhante. Os sistemas planetários ordenados são aqueles em que a massa dos planetas tende a aumentar com a distância à estrela, tal como no nosso Sistema Solar. Se, por outro lado, a massa dos planetas diminui aproximadamente com a distância à estrela, a arquitetura é antiordenada do sistema. E ocorrem arquiteturas mistas, quando as massas planetárias de um sistema variam muito de planeta para planeta. Este quadro geral também pode ser aplicado a quaisquer outras medições, como o raio, densidade ou conteúdos de água.
Os resultados também levantam questões: Que arquitetura é a mais comum? Que fatores controlam o aparecimento de um tipo de arquitetura? Quais os fatores que não desempenham um papel?
Os resultados mostram que os sistemas planetários "semelhantes" 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 "semelhante". Isto também explica porque é que foram encontradas evidências desta arquitetura nos primeiros meses da missão do Kepler.
O que surpreendeu a equipe foi que a arquitetura "ordenada", a que também inclui o Sistema Solar, parece ser a classe mais rara. Há indícios de que tanto a massa do disco de gás e poeira do qual emergem os planetas, bem como a abundância de elementos pesados na respectiva estrela, desempenham um papel. Os sistemas planetários "semelhantes" emergem a partir de discos e estrelas razoavelmente pequenos e com poucos elementos pesados. Os discos grandes e massivos, com muitos mais elementos pesados na estrela, dão origem a sistemas mais ordenados e antiordenados. Os sistemas mistos surgem a partir de discos de tamanho médio.
As interações dinâmicas entre planetas, tais como colisões ou ejeções, influenciam a arquitetura final. Um aspecto notável destes resultados é que liga as condições iniciais da formação planetária e estelar a uma propriedade mensurável: a arquitetura do sistema.
Dois estudos foram publicados no periódico Astronomy & Astrophysics.
Fonte: National Centre of Competence in Research PlanetS
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