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Um artigo disponível no servidor de pré-impressão arXiv e já aceito para publicação na revista científica Astronomy & Astrophysics Letters descreve a descoberta de uma “bala de canhão cósmica” localizada a cerca de 730 anos-luz da Terra.
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Trata-se do exoplaneta TOI-4603b, um mundo do tamanho de Júpiter, mas com quase 13 vezes mais massa do que o nosso maior vizinho, o que o torna extremamente denso.
Segundo a pesquisa, esse planeta é quase três vezes mais denso que a Terra e tem pouco mais de nove vezes a densidade de Júpiter. Surpreendentemente, mesmo com essas características, ele leva somente 7,25 dias para dar a volta completa em sua estrela hospedeira.
Seu tamanho, altíssima densidade e órbita apertada o colocam em uma categoria restrita, mas significativa, de mundos que desafiam nossa compreensão da formação e evolução planetária.
Segundo o líder da equipe Akanksha Khandelwal, do Laboratório de Pesquisa Física da Índia, esse é um dos planetas gigantes em trânsito mais massivos e densos conhecidos até hoje. “Ele é uma adição valiosa à população de menos de cinco planetas gigantes massivos próximos de alta massa e na região sobreposta de anãs marrons de baixa massa, que é ainda mais necessária para entender os processos responsáveis por sua formação”.
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Quanta massa um planeta deve ter em relação ao tamanho?
Teoricamente, existe um limite para quanta massa um planeta pode ter. Isso porque, acima de uma certa faixa crítica, a temperatura e a pressão colocadas no núcleo são suficientes para inflamar a fusão nuclear, o processo de juntar átomos para criar elementos mais pesados.
Para uma estrela, a massa mínima em que tal processo começa é de cerca de 85 Júpiteres; nesse ponto, os átomos de hidrogênio começam a se fundir em hélio.
Acredita-se que o limite máximo de massa de um planeta seja de cerca de 10 a 13 Júpiteres. E os objetos que se estendem pela lacuna entre eles são conhecidos como anãs marrons. Estes não têm massa suficiente para a fusão de hidrogênio; no entanto, seus núcleos podem fundir deutério, um isótopo pesado de hidrogênio que não precisa de tanto calor e pressão.
As estrelas se formam de cima para baixo, quando um aglomerado denso em uma nuvem molecular colapsa sob a gravidade para formar uma protoestrela. A estrela então cresce sorvendo material da nuvem ao seu redor, que se organiza em um disco.
A poeira e o gás que sobraram após esse processo formam planetas, que começam de baixo para cima à medida que pedaços de escombros começam a se unir, eventualmente formando aglomerados que crescem em planetas.
Acredita-se que as anãs marrons se formem como estrelas, a partir de um aglomerado de nuvens moleculares que colapsa sob a gravidade. Elas geralmente são encontradas orbitando estrelas em uma separação bastante ampla, a um mínimo de cinco unidades astronômicas (UA) – que é cinco vezes a distância entre a Terra e o Sol.
Os astrônomos acreditam que elas se formam de maneira semelhante às estrelas, colapsando a partir de um aglomerado de material em uma nuvem, e há um notável “deserto” de anãs marrons com órbitas próximas.
Como a bala de canhão cósmica TOI-4603b foi descoberta
Segundo o site Science Alert, o TOI-4603b foi visto pela primeira vez em dados do TESS, o telescópio espacial caçador de exoplanetas da NASA que estuda trechos do céu à procura de quedas fracas e regulares na luz das estrelas que sugerem a presença de um exoplaneta em órbita.
Os dados do TESS sugeriram um mundo com 1.042 vezes o raio de Júpiter, girando em torno de sua estrela em pouco mais de uma semana.
A equipe seguiu buscando medidas de velocidade radial, que é o quanto a gravidade de um exoplaneta move sua estrela hospedeira, já que os dois corpos orbitam um centro de gravidade mútuo. Sabendo a massa da estrela, é possível calcular a massa do exoplaneta analisando o quanto a estrela se move.
Foi dessa maneira que os pesquisadores determinaram que TOI-4603b tem 12,89 vezes a massa de Júpiter. Combinar essa informação com o raio do objeto permitiu que a equipe chegasse a uma densidade média de 14,1 gramas por centímetro cúbico.
Para efeito de comparação, a densidade da Terra é de 5,51 gramas por centímetro cúbico, enquanto a de Júpiter é de 1,33 gramas por centímetro cúbico. O chumbo, para se ter ideia, tem uma densidade de 11,3 gramas por centímetro cúbico.
Ainda há muito para se explorar sobre essa imensa e misteriosa bala de canhão cósmica que vem confundindo – e “explodindo” – a mente dos pesquisadores. E o Olhar Digital continua atento para novas informações.
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