Um planeta do tamanho de Netuno, mais denso que o aço, foi descoberto por uma equipe internacional de astrônomos, que acreditam que a sua composição pode ser o resultado de um gigantesco choque planetário.
A massa do TOI-1853b é quase o dobro da de qualquer outro planeta de tamanho semelhante conhecido e a sua densidade é incrivelmente alta, o que significa que é composto por uma fração maior de rocha do que normalmente seria esperado nessa escala.
No estudo, publicado em 30 de agosto na Nature, cientistas liderados por Luca Naponiello da Universidade de Roma Tor Vergata e da Universidade de Bristol sugerem que este é o resultado de colisões planetárias. Esses enormes impactos teriam removido parte da atmosfera mais leve e da água, deixando para trás uma infinidade de rochas.
O pesquisador associado sênior e co-autor, Dr. Phil Carter, da Escola de Física de Bristol, explicou: “Temos fortes evidências de colisões altamente energéticas entre corpos planetários em nosso sistema solar, como a existência da lua da Terra, e boas evidências de um pequeno número de exoplanetas.
“Sabemos que existe uma enorme diversidade de planetas em sistemas exoplanetários; muitos não têm análogos no nosso sistema solar, mas muitas vezes têm massas e composições na faixa dentre os planetas rochosos e Netuno/Urano (os gigantes gelados).
“Nossa contribuição para o estudo foi modelar impactos gigantes extremos que poderiam potencialmente remover a atmosfera mais leve e a água/gelo do planeta maior original, a fim de produzir a densidade extrema medida.
“Descobrimos que o corpo planetário inicial provavelmente precisaria ser rico em água e sofrer um impacto gigante extremo a uma velocidade superior a 75 km/s para produzir TOI-1853b como é observado.”
Este planeta fornece novas evidências da prevalência de impactos gigantes na formação de planetas em toda a galáxia. Esta descoberta ajuda a conectar as teorias de formação de planetas baseadas no sistema solar à formação de exoplanetas. A descoberta deste planeta extremo fornece novos insights sobre a formação e evolução dos sistemas planetários.
O estudante de pós-graduação e co-autor Jingyao Dou disse: “Este planeta é muito surpreendente! Normalmente esperamos que os planetas formados com tanta rocha se tornem gigantes gasosos como Júpiter, que têm densidades semelhantes à da água.
“TOI-1853b é do tamanho de Netuno, mas tem uma densidade superior à do aço. Nosso trabalho mostra que isso pode acontecer se o planeta experimentar colisões planeta-planeta extremamente energéticas durante sua formação.
“Essas colisões eliminaram parte da atmosfera mais leve e da água, deixando um planeta de alta densidade e substancialmente enriquecido em rochas.”
Agora a equipe planeja observações detalhadas de acompanhamento do TOI-1853b para tentar detectar qualquer atmosfera residual e examinar sua composição.
A professora associada e co-autora Dra. Zoë Leinhardt concluiu: “Não havíamos investigado anteriormente esses impactos gigantes extremos, pois não são algo que esperávamos. Há muito trabalho a ser feito para melhorar os modelos de materiais que fundamentam nossas simulações e para estender a gama de impactos gigantes extremos modelados.”
Mais informações: Luca Naponiello et al, A super-massive Neptune-sized planet, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06499-2. www.nature.com/articles/s41586-023-06499-2
Informações do periódico: Nature
Fornecido pela Universidade de Bristol
Publicado no Phys.org
