Planetas do sistema TRAPPIST-1 têm órbitas “ressonantes”; entenda

Um novo estudo traz novas – e bastante interessantes – informações sobre o sistema estelar TRAPPIST-1, localizado a mais ou menos 40 anos-luz da Terra. A principal descoberta é a de que as órbitas “ressonantes” dos seus planetas lhe serviu para evitar a maioria dos choques com outros corpos celestes no espaço.

O TRAPPIST-1 conta com uma estrela anã vermelha – o tipo mais comum da Via Láctea – e sete exoplanetas orbitando à sua volta. Destes, pelo menos cinco têm potencial para serem habitáveis, mas são as suas respectivas órbitas que intrigam os autores do estudo, que foi publicado no jornal científico Nature Astronomy.

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A palavra-chave aqui é “ressonantes”: segundo os autores do estudo, isso significa que os planetas do TRAPPIST-1 (nomeados por letras de “b” a “h” com base nas suas distâncias da estrela) têm mais ou menos o mesmo ritmo de órbita – a grosso modo, ainda que cada planeta leve um tempo diferente para completar uma volta completa, todos eles se alinham mais ou menos no mesmo ponto inicial.

Em termos mais leigos: no tempo em que o planeta “TRAPPIST-1b” completar oito voltas em sua órbita, o planeta “c” terá feito quatro voltas, o planeta “c”, duas voltas e assim por diante. Segundo os cientistas, é esse comportamento orbital incomum que dificultou o impacto de todos esses objetos com corpos celestes errantes no espaço.

“Nós descobrimos que, depois de todos esses planetas terem se formado, eles não foram bombardeados por mais do que uma quantidade bem pequena de objetos”, disse Sean Raymond, astrofísico da Universidade de Bordeaux, na França, e autor primário do paper. “Isso é bem legal. É uma informação interessante a se considerar quando pensamos em outros aspectos desse sistema”.

Raymond explicou que, por meio de simulações computadorizadas, ele e sua equipe foram capazes não de determinar quantos objetos já atingiram o sistema TRAPPIST-1, mas sim estabelecer um limite máximo para isso. “Nós podemos dizer, hoje, algo nas linhas de ‘não pode ter sido mais que isso’. O que acontece é que, nesse caso, ‘isso’, é algo relativamente pequeno”.

Com base nessas informações, os cientistas concluíram que o TRAPPIST-1 se formou muito cedo e muito rápido. Enquanto a estrela em si remonta há cerca de sete bilhões de anos, o sistema completo levou mais ou menos um décimo do tempo que a Terra demorou para se formar. Colocando em perspectiva, o consenso científico é o de que a Terra começou a se formar há 4,5 bilhões de anos, por um processo chamado “Disco de Acreção” – quando uma massa maior usa sua força gravitacional para atrair partículas menores, e essas partículas atraem outras partículas, sucessivamente.

Entender essa parte da astronomia traz uma importância prática: acredita-se que muitos dos elementos que permitiram a formação da vida na Terra vieram de impactos contra cometas e meteoros. A própria Lua, formada por um choque de um asteroide contra a Terra, guarda elementos que nos são familiares, como a água ou gás carbônico.

No caso do TRAPPIST-1, a quase ausência de choques com corpos celestes pode nos ajudar a entender alguns aspectos da composição química deste sistema, do qual, admitidamente, sabemos muito pouco:

“Temos algumas restrições sobre a composição desses planetas, como por exemplo quanta água eles podem ter”, disse Andre Izidoro, astrofísico da Universidade Rice, em Houston, Texas, e co-autor do estudo. “Entretanto, a nossa margem de erro atual é bem grande”.

Entretanto, o fato de que ao menos cinco dos sete planetas do TRAPPIST-1 têm potencial para serem habitáveis sugere que outros processos – e não os de impacto – tenham se passado na região: “por exemplo”, disse Izidoro, “se um desses planetas tem muita água – digamos uma fração de 20% de sua massa, então essa água deve ter sido incorporada mais cedo na sua formação, durante a fase gasosa. Então precisamos entender exatamente que tipo de processo levou água até esse planeta”.

A expectativa é a de que instrumentos mais evoluídos tecnologicamente nos ajudem a responder a essas perguntas. A maior esperança, hoje, reside no telescópio espacial James Webb, cujo lançamento programado para 18 de dezembro de 2021 foi adiado.

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