Uma pesquisa conduzida pelo Instituto Carnegie, de Las Campanas, no Chile, sobre candidatos a exoplanetas identificados pelo Satélite de Observação de Exoplanetas em Trânsito (TESS), da Nasa, está preparando as bases para ajudar a entender como os planetas mais comuns da Via Láctea se formaram e evoluíram. O estudo também visa determinar por que o padrão de órbitas planetárias e tamanhos do nosso sistema solar é tão incomum.

Diagrama divide os planetas e classifica-os em duas classes de tamanho distintas. Primeiro, os núcleos rochosos dos planetas são formados por pedaços menores. Então, a gravidadeatrai o gás hidrogênio e hélio. Finalmente, os planetas são “cozidos” pela luz das estrelas e perdem algum gás. A Pesquisa Magellan-TESS visa compreender em mais detalhes como os caminhos de formação para Super-Terras e Mini-Netunos podem ser diferentes. Imagem: NASA / Kepler / Caltech

Johanna Teske, do Carnegie, Sharon Wang, da Universidade de Tsinghua, e Angie Wolfgang, do SiteZeus, lideram a pesquisa Magellan-TESS (MTS), que está na metade de sua duração planejada de três anos e conta com a colaboração de um grande grupo internacional de pesquisadores. Suas conclusões serão publicadas no Astrophysical Journal Supplement Series.

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Planetas mais comuns de serem encontrados têm tamanhos entre a Terra e Netuno

Um dos dados do estudo é que exoplanetas entre o tamanho da Terra e Netuno são os mais comumente descobertos até agora, sendo nenhum existente em nosso sistema solar. Esses planetas “intermediários” têm dois tamanhos distintos – cerca de um a 1,7 e cerca de duas a três vezes o tamanho da Terra (o primeiro grupo são dos chamados Super-Terras, e o segundo, Mini-Netunos), com diferentes conteúdos de gás em suas composições.

Planeta Terra
Planetas “intermediários” têm dois tamanhos distintos – um grupo com cerca de um a 1,7 e outro com entre duas e três vezes o tamanho da Terra. Créditos: Dima Zel/Shutterstock

“Queremos entender se as Super-Terras e os Mini-Netunos já eram distintos em suas origens, ou se algum aspecto de sua evolução os fez se desviarem um do outro”, explicou Teske. “Em certo sentido, esperamos investigar a questão da criação da natureza dos exoplanetas mais comuns da galáxia – esses planetas nasceram de maneira diferente ou divergiram devido ao ambiente? Ou é algo intermediário?”

Enquanto os dados do TESS indicam as diminuições de brilho que acontecem quando um objeto passa na frente de sua estrela hospedeira, permitindo que a equipe de pesquisa meça o raio de um planeta em potencial, as observações coletadas pelo Planet Finder Spectrograph, do Carnegie em Las Campanas, usa uma técnica chamada método da velocidade radial para medir as massas de planetas individuais.

De acordo com o site Phys.org, a equipe de MTS está interessada na interação entre variáveis-chave que possam ajudar os astrônomos a caracterizar melhor as vias de formação dos planetas da Via Láctea Super-Terras e Mini-Netunos. 

Eles procuram tendências nas relações entre a massa de um planeta e seu raio; as propriedades de sua estrela hospedeira, incluindo a composição e a quantidade de energia que irradia para o planeta; e a arquitetura do sistema planetário do qual o planeta é membro.

“A relação subjacente entre raio e massa para esses pequenos planetas é crucial para descobrir suas composições gerais, por meio de sua densidade geral, bem como quanta variação há em suas composições”, explicou Wolfgang. “Quantificar essa relação nos ajudará a discernir se há um caminho de formação ou vários caminhos”.

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Estudo pode servir de base para pesquisas futuras sobre velocidade radial de planetas em trânsito

As descobertas do meio da pesquisa, que representam uma contribuição significativa para o número de pequenos planetas com massas e raios conhecidos, já sugerem evidências de pequenos vieses de seleção observacional que podem ter afetado o trabalho dos cientistas em medições de massa. O MTS poderia, portanto, fornecer uma estrutura importante para futuros estudos de velocidade radial de planetas em trânsito na Via Láctea.

Segundo os pesquisadores, a próxima metade do estudo será dedicada a completar a amostra – o documento contém 22 dos 30 candidatos planejados – bem como continuar a monitorar todos os sistemas para planetas de período mais longo não detectados pelo TESS, para sondar arquiteturas de sistema. 

Verificar a influência da composição da estrela hospedeira é outro próximo passo, uma vez que trabalhos anteriores sugeriram que as composições dos planetas podem estar relacionadas com as das estrelas que orbitam.

“Esperamos que a obtenção dessa compreensão multidimensional melhore significativamente nosso conhecimento da evolução dos exoplanetas e talvez explique por que nosso próprio sistema solar parece incomum”, concluiu Wang.

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