Um exoplaneta recém-descoberto apresentou aos astrônomos um problema interessante.
Chama-se TOI-332b, e as suas propriedades físicas e a distância orbital da sua estrela são difíceis de explicar com a atual teoria de formação planetária. Com tão poucos exoplanetas deste tipo detectados na Via Láctea até agora, isso poderia lançar alguma luz sobre por que mundos do tamanho de Netuno, em órbita rápida, parecem tão escassos.
“Apresentamos aqui a detecção e caracterização de TOI-332b, um planeta de período ultracurto com uma densidade incomumente alta localizado nas profundezas do deserto netuniano”, escreve uma equipe liderada pelo astrofísico Ares Osborn, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, em um estudo disponível no arXiv.
“TOI-332b é uma adição muito interessante às nossas atuais descobertas no deserto netuniano e um estudo de caso para testar a teoria da formação planetária.”
A humanidade descobriu e confirmou mais de 5.500 exoplanetas até o momento (isto é, planetas extrasolares, mundos fora do Sistema Solar), e estamos vendo o surgimento de alguns padrões interessantes.
Algumas propriedades dos exoplanetas, como o raio ou a distância da sua estrela, são relativamente comuns; alguns, no entanto, são muito mais escassos. Descobrir por que encontramos muitos tipos de mundos, e tão poucos outros, poderia ser uma pista sobre como os sistemas planetários se formam e evoluem.
Uma área de escassez é conhecida como deserto netuniano. Encontrámos surpreendentemente poucos exoplanetas do tamanho de Neptuno orbitando perto das suas estrelas. Na verdade, como Osborn e os seus colegas salientam, existe apenas um pequeno número de exoplanetas situados na lacuna.
O recém-descoberto TOI-332b, orbitando uma estrela anã laranja a 727 anos-luz de distância, cabe perfeitamente dentro dela. As medições dos efeitos que tem na luz da sua estrela hospedeira revelam que tem um raio 3,2 vezes o da Terra (Netuno tem 3,88 raios terrestres ) e orbita a estrela uma vez a cada 18,72 horas.
Essas propriedades por si só já tornariam o TOI-332b um objeto de interesse, mas há algo mais. O efeito gravitacional na sua estrela hospedeira permitiu que Osborn e a sua equipa medissem a massa do exoplaneta. Ele atinge 57,2 massas terrestres. Netuno tem 17,15 massas terrestres .
Isso significa que o TOI-332b tem uma densidade impressionante de 9,6 gramas por centímetro cúbico. Essa é uma das massas de exoplanetas de Netuno mais densas já encontradas. O próprio Netuno tem uma densidade de 1,64 gramas por centímetro cúbico. O da Terra é 5,51 gramas. TOI-332b é, em média, mais denso que o ferro.
A modelagem sugere que o exoplaneta tem um núcleo de ferro enorme e denso, com um manto rochoso e uma fina atmosfera de hidrogênio e hélio. Mas para um núcleo do tamanho daquele inferido para TOI-332b, espera-se uma atmosfera grande, espessa e estendida, semelhante a Júpiter.
O que levanta uma questão muito interessante: para onde foi a atmosfera do TOI-332b?
Para um mundo tão próximo da sua estrela, deveriam ocorrer processos de fotoevaporação – onde a radiação extrema da estrela faz com que a atmosfera evapore e vaze. Mas a fotoevaporação por si só não pode explicar a perda de uma atmosfera desse tamanho. Na verdade, não pode ser responsável pela maior parte disso.
Outros processos incluem a migração planetária, que teria causado a destruição da atmosfera à medida que o exoplaneta se movia de uma distância maior em direção à sua estrela hospedeira, e o subsequente aquecimento do interior devido a mudanças gravitacionais na órbita do exoplaneta.
Também é possível que um impacto gigante com outro objeto do tamanho de um planeta tenha detonado a maior parte da atmosfera do TOI-332b. Ou TOI-332b simplesmente nunca criou uma atmosfera para começar.
Seja qual for o caso, será necessário examinar mais de perto para descobrir por que o TOI-332b é do jeito que é.
“Este planeta incomum testa o que sabemos atualmente sobre a formação planetária; como um núcleo tão gigante existe sem um envelope gasoso permanece uma questão sem resposta”, escrevem os investigadores .
“Mais observações são necessárias para potencialmente desvendar a história de formação e as características atuais do TOI-332b.”
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
