"Superpuffs" espaciais estão mudando nossa compreensão de como os planetas se formam


Superpuffs

Tão grande quanto Júpiter, mas 10 vezes mais leve e praticamente abraçando sua estrela, o WASP-107b está quebrando todas as regras do livro.

 

Quando Caroline Piaulet começou a olhar para um exoplaneta chamado WASP-107b, um gigante gasoso orbitando uma estrela na constelação de Virgem a cerca de 212 anos-luz de distância, ela estava mais interessada em descobrir o que havia dentro dele.

 

 “Eu queria essencialmente obter os dados mais precisos sobre do que a atmosfera era feita”, diz Piaulet, uma estudante de doutorado do Instituto de Pesquisa sobre Exoplanetas da Université de Montreal. 

 

Para fazer isso, ela diz, ela teve que primeiro calcular sua massa, uma parte rotineira da condução da espectroscopia de transmissão, que os astrônomos usam para analisar a composição química dos exoplanetas. Em vez disso, o que Piaulet descobriu mudaria o que os astrônomos sabem sobre como alguns planetas se formam. “Não esperávamos encontrar o que encontramos.” 

 

Até agora, a formação de planetas tendeu a seguir os padrões que vemos em nosso próprio sistema solar. Quando as estrelas se formam, elas são cercadas por um disco de poeira e gás chamado disco protoplanetário; este é o material que fornece os materiais de construção para o que eventualmente se torna um planeta.

 

 Em modelos clássicos, baseados no que os astrônomos sabem sobre Júpiter e Saturno, os gigantes gasosos precisam ter um núcleo sólido pelo menos dez vezes maior que a Terra para reunir gás suficiente antes que o disco desapareça. Sem esse núcleo gigante, acreditavam os astrônomos, os planetas não seriam capazes de construir e manter os grandes envoltórios de gás que os tornam gigantes gasosos.

 

Mas o WASP-107b está quebrando essas regras: embora seja comparável ao tamanho de Júpiter, é dez vezes mais leve, aproximando-se da massa de Netuno e tornando-o um "superpuff " ou um dos exoplanetas menos densos já descobertos.

 

 Piaulet concluiu que o núcleo do WASP-107b não tem mais do que quatro vezes a massa da Terra, o que significa que mais de 85 por cento da massa do planeta pode ser encontrada na espessa camada de gás girando em torno de seu núcleo. Em Netuno, em comparação, a camada de gás representa apenas 5 a 15 por cento de sua massa total.

 

Para complicar ainda mais as coisas, o WASP-107b está incrivelmente perto de sua estrela, mais de 16 vezes mais perto do que a Terra está do Sol, com um período orbital de apenas 5,7 dias.

 

 Se o planeta tivesse se formado originalmente onde está agora, explica Piaulet, não teria como se tornar um gigante gasoso. “Para agregar gás suficiente para se tornar um gigante do gás, isso tem que acontecer muito rapidamente”, diz Piaulet. “Portanto, tem que acontecer em um ambiente mais frio, o que significa que tem que estar longe da estrela.” A existência do WASP-107b, então, não fazia nenhum sentido.

 

Para explicar como o WASP-107b surgiu, Piaulet e sua equipe olharam para outro planeta, e para uma teoria que anteriormente só tinha sido aplicada a planetas “superpuff” menores.

 

Os astrônomos notaram que o WASP-107c, outro planeta orbitando a estrela do WASP-107b, mas com um período orbital muito maior de três anos, tinha uma órbita excêntrica ou oval. “Isso nos diz algo sobre a história do sistema”, explica Piaulet.

 

O WASP-107b provavelmente se formou mais longe de sua estrela do que onde está agora, e foi essencialmente lançado em sua órbita atual pelo WASP-107c. Enquanto a órbita do WASP-107b se normalizou em um círculo devido à sua proximidade com a estrela, Piaulet explica a órbita excêntrica do WASP-107c "meio que mantém a memória do que aconteceu no sistema." 


“Este trabalho aborda os fundamentos de como os planetas gigantes podem se formar e crescer”, disse Björn Benneke, supervisor da Piaulet e professor de astrofísica da Université de Montréal em um comunicado à imprensa.

 

Agora que seu trabalho de estabelecer a massa do WASP-107b está completo, Piaulet pode voltar ao seu objetivo original de descobrir do que o planeta é realmente feito. 

Mas, ela diz, mudou para sempre a maneira como ela aborda seu trabalho. “Isso está me fazendo pensar mais sobre a formação dos planetas”, diz ela. “Isso não é algo que eu pensei muito antes; Eu estava mais focado na química. Agora estou perguntando o que a estrutura interna pode nos dizer sobre a história do planeta. Massa e raio dizem a você muito mais do que você imagina.”



Fonte: popsci 

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