Pesquisadores identificam quatro planetas do tamanho de Júpiter e Saturno em órbita de jovem estrela

É a primeira vez que planetas do tamanho de Júpiter e Saturno são detectados em sistema tão jovem. Estudo levanta questões sobre como planetas são formados.

Pesquisadores identificaram uma jovem estrela com quatro planetas do tamanho de Júpiter e Saturno em órbita ao redor dela. É a primeira vez que tantos planetas deste tamanho foram detectados em um sistema tão jovem.

O sistema também estabeleceu um novo recorde para o alcance mais extremo de órbitas já observado: o planeta mais externo está mais do que mil vezes mais distante da estrela do que o mais interno, o que levanta questões interessantes sobre como tal sistema poderia ter se formado.

A jovem estrela

A estrela tem apenas dois milhões de anos – uma “criança” em termos astronômicos – e é cercada por um enorme disco de poeira e gelo. Este disco, conhecido como disco protoplanetário, é o local onde os planetas, luas, asteróides e outros objetos astronômicos em sistemas estelares se formam.

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A estrela já era conhecida porque contém o primeiro “Júpiter quente” – um enorme planeta orbitando muito perto de sua estrela – a ser descoberto em torno de uma estrela tão jovem. Embora os Júpiteres quentes tenham sido o primeiro tipo de exoplaneta a ser descoberto, sua existência há muito tempo intriga os astrônomos porque muitas vezes se acredita que eles estão muito próximos de suas estrelas-mãe para terem se formado no local.

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Cambridge usou o ALMA, telescópio gigante localizado no Atacama, para procurar por ‘irmãos’ planetários para este pequeno Júpiter quente.

A imagem revelou três lacunas distintas no disco, que, de acordo com sua modelagem teórica, provavelmente foram causadas por três planetas gigantes gasosos que também orbitam a jovem estrela. Seus resultados foram relatados na publicação científica “The Astrophysical Journal Letters” e divulgadas nesta segunda-feira (15).

Os planetas

A estrela, conhecida como CI Tau, está localizada a cerca de 500 anos-luz de distância, em uma região estelar altamente produtiva da galáxia. Seus quatro planetas diferem muito em suas órbitas: o mais próximo (o Júpiter quente) está dentro do equivalente da órbita de Mercúrio, enquanto as órbitas mais distantes a uma distância três vezes maior que a de Netuno. Os dois planetas exteriores tem o equivalente a massa de Saturno, enquanto os dois planetas internos são, respectivamente, cerca de uma e dez vezes a massa de Júpiter.

A descoberta levanta muitas questões para os astrônomos. Cerca de 1% das estrelas hospedam os Júpiteres quentes, mas a maioria dos Júpiteres quentes conhecidos é centenas de vezes mais velha que o CI Tau.

“Atualmente é impossível dizer se a arquitetura planetária extrema vista no CI Tau é comum em sistemas quentes de Júpiter porque a forma como esses planetas-irmãos eram detectados – através de seu efeito no disco protoplanetário – não funcionaria em sistemas mais antigos que não têm mais um disco protoplanetário”, disse a professora Cathie Clarke, do Instituto de Astronomia de Cambridge, a principal autora do estudo.

De acordo com os pesquisadores, também não está claro se os planetas-irmãos desempenharam um papel na condução do planeta mais interno em sua órbita, e se este é um mecanismo que funciona na produção de Júpiteres quentes em geral. E um outro mistério é como os dois planetas exteriores se formaram.

“Os modelos de formação planetária tendem a se concentrar em ser capaz de fazer os tipos de planetas que já foram observados, então novas descobertas não se encaixam necessariamente nos modelos”, disse Clarke. “Planetas da massa de Saturno devem se formar primeiro acumulando um núcleo sólido e então puxando uma camada de gás no topo, mas esses processos são supostamente muito lentos a grandes distâncias da estrela. A maioria dos modelos terá problemas para fazer planetas dessa massa a esta distância”.

A tarefa seguinte será estudar este sistema intrigante para obter mais pistas sobre as propriedades do disco e seus planetas.