Planetas cinco vezes maiores que Júpiter podem surgir de colisões

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Após novas simulações, pesquisadores acreditam que planetas gasosos gigantes, como Júpiter, podem muitas vezes colidirem e se fundirem. Esse processo resulta em astros gasosos ainda maiores, colossos nomeados de “super-Jupíteres”.

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No grande esquema do Universo, é incomum que um planeta como o nosso Júpiter seja o maior a orbitar o Sol. Diversos outros sistemas estelares possuem astros enormes, cerca de cinco vezes mais massivos do que o maior gigante gasoso do Sistema Solar. Alguns desses colossos galáticos estão nos limites do que pode ser considerado planeta para a ciência.

Um estudo recente da Flatiron Institute simulou como esses corpos celestes enormes poderiam se formar. A questão central para a astrônoma Jiayin Dong, líder da equipe de pesquisa, era se esses planetas teriam se desenvolvido sozinhos ou dependeriam de outros corpos celestes.

As suposições eram se esses astros teriam surgido a partir de aglomerados robustos de gás e poeira, vindos da nuvem de material que orbita normalmente uma estrela recém-formada, ou se começaram pequenos e ficaram imensos ao se fundirem com outros gigantes gasosos. 

Simulando gigantes espaciais

Ao rodarem os modelos de computador, a equipe testou as duas hipóteses. Quando simularam o que aconteceria se os astros crescessem sozinhos, acumulando poeira e gás, os resultados trouxeram uma mistura de gigantes gasosos com vários tipos de órbitas: redondas, extremamente ovais e outras.

Porém, quando rodaram uma modelagem em que os gigantes se formaram por acumulações, as órbitas surpreenderam. Ao formarem-se por uma série de planetas menores, os super-Jupíteres apresentaram órbitas muito “excêntricas”, forma como os cientistas nomearam as trajetórias de forma mais oval e longa.

Quando compararam com as observações astronômicas, a segunda simulação se aproximou mais da realidade. Pois, os gigantes massivos, planetas com mais de cinco vezes a massa de Júpiter, tendem a ter órbitas mais ovaladas e menos circulares, segundos os pesquisadores.

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O passado turbulento dos planetas super-Júpiter

A trajetória excêntrica ao redor da estrela pode sugerir que um planeta teve um passado turbulento. Os empurrões e puxões gravitacionais, que ocorreram durante sua formação, tendem a distorcer a órbita circular organizada para uma de formato ovalado.

De acordo com a equipe de pesquisadores, isso é o suficiente para sugerir que a maioria dos super-Jupíteres se formou em colisões tão poderosas que foram capazes de fundir gigantes gasosos.

Rodeados por titãs em conflito, astros gasosos menores têm menos possibilidade de sobreviver nesses sistemas. Com massas menos expressivas, é provável que sejam expulsos da órbita da estrela ou que sejam puxados para um super-Júpiter.

Agora, a cientista Dong e sua equipe planejam usar os telescópios Magellan, no Chile, e o WIYN, no Arizona, para procurar sistema solares mais distantes que contenham super-Jupíteres. O foco é entender o quanto uma estrela é puxada para frente e para trás por um planeta tão grande em órbita.