Os planetas são corpos que orbitam uma estrela e que têm massa gravitacional suficiente para adquirirem uma forma aproximadamente esférica que, por sua vez, exercem força gravitacional sobre objetos menores à sua volta, como asteroides e luas.
© JPL-Caltech (ilustração do sistema planetário Trappist-1)
Durante a maior parte da história da humanidade, os únicos planetas que os nossos antepassados conheciam eram aqueles que conseguiam ver no céu noturno. Mas nos últimos 30 anos, foram desenvolvidos telescópios suficientemente sensíveis para inferir a presença de exoplanetas. Eles são, evidentemente, muito mais difíceis de observar diretamente do que as estrelas e do que as galáxias.
Quase todas as descobertas exoplanetárias, sobretudo a partir de 2010, têm-se baseado em medições fotométricas (a quantidade de luz recebida) das estrelas hospedeiras, e não dos próprios planetas. A isto chama-se o método do trânsito.
Agora, com a ajuda do telescópio espacial Spitzer, que fez a sua primeira detecção de exoplanetas em 2005; do telescópio espacial Kepler, concebido especificamente para procurar exoplanetas; e do telescópio espacial James Webb, lançado em 2021, o método de trânsito e outras técnicas confirmaram a existência de mais de 5.000 exoplanetas que habitam milhares de sistemas estelares.
A maioria dos exoplanetas forma-se a partir do disco de gás e poeira em torno de estrelas recém-formadas e espera-se que migrem para o interior, aproximando-se do limite interno desse disco. Isto cria sistemas planetários que estão muito mais próximos da estrela hospedeira do que no nosso Sistema Solar. Na ausência de outros fatores, os planetas tenderão a afastar-se uns dos outros a distâncias características baseadas nas suas massas e nas forças gravitacionais entre os planetas e a sua estrela hospedeira. As posições dos planetas formam ressonâncias entre os seus períodos orbitais. Assim, por exemplo, se um planeta demora dois dias para orbitar em torno da sua estrela, o planeta seguinte, mais afastado, demorará três dias. Se esse segundo planeta e um terceiro mais afastado também estiverem numa ressonância de 3:2, então o período orbital do terceiro planeta será de 4,5 dias.
O sistema Trappist-1, que abriga sete planetas e está situado a cerca de 40 anos-luz da Terra, é especial por várias razões. A razão entre as órbitas dos planetas b e c é de 8:5, e a razão entre os planetas c e d é de 5:3.
O desafio foi então desenvolver um modelo que pudesse explicar as órbitas dos planetas Trappist-1 e de como chegaram à sua configuração atual. O modelo resultante sugere que os quatro planetas interiores evoluíram inicialmente sozinhos na esperada cadeia de ressonância 3:2. Foi apenas quando a fronteira interior do disco se expandiu para fora que as suas órbitas relaxaram da cadeia 3:2 mais apertada para a configuração que é observada atualmente. O quarto planeta, que originalmente se situava no limite interior do disco, movendo-se mais para fora juntamente com ele, foi mais tarde empurrado para dentro quando três planetas exteriores adicionais se juntaram ao sistema planetário numa fase posterior. Trappist-1 é muito interessante porque é muito complexo; é uma longa cadeia planetária. E é um ótimo exemplo para testar teorias alternativas da formação de sistemas planetários.
Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.
Fonte: California Institute of Technology
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