Planeta muito grande para sua estrela surpreende astrônomos

Relação de massa entre eles é mais de cem vezes maior do que a da Terra e o Sol

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Will Dunham
Reuters

O tipo mais comum de estrela da Via Láctea é chamado de anã vermelha, muito menor e menos luminosa que o nosso Sol. Essas estrelas —ou assim se pensava— simplesmente não são grandes o suficiente para abrigar planetas muito maiores que a Terra.

A descoberta, porém, de um planeta com pelo menos 13 vezes a massa da Terra orbitando muito perto uma anã vermelha com apenas 11% da massa do Sol fez com que os astrônomos voltem à estaca zero na teoria de formação planetária envolvendo esse tipo de estrela. A relação de massa entre esse planeta e sua estrela é mais de cem vezes maior do que a da Terra e o Sol.

"Descobrimos um planeta que é muito grande para sua estrela", disse o astrônomo Suvrath Mahadevan, da Universidade Estadual da Pensilvânia, um dos líderes do estudo publicado na última quinta (30) na Science.

Ilustração mostra círculo menor alaranjado representando o planeta e, abaixo dele, parte de um círculo maior de cor roxa, representando a estrela
Ilustração do planeta LHS 3154b diante de sua estrela, planet LHS 3154 - Universidade Estadual da Pensilvânia/Reuters

A estrela, chamada LHS 3154, está relativamente próxima de nós, cerca de 50 anos-luz da Terra. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 9,5 trilhões de km.

O Sol é cerca de mil vezes mais luminoso do que essa estrela.

"É uma estrela por pouco", disse o autor principal do estudo, Guðmundur Stefánsson, astrônomo da Universidade de Princeton. "Tem uma massa pouco acima do limite para suportar a fusão de hidrogênio e ser considerada uma estrela."

O planeta, chamado LHS 3154 b, orbita a cerca de 2,3% da distância orbital da Terra em relação ao Sol, circulando sua estrela a cada 3,7 dias. Está muito mais próximo do que o planeta mais interno do nosso sistema solar, Mercúrio, está do Sol.

O planeta talvez assemelhe-se em tamanho e composição a Netuno, o menor dos quatro planetas gasosos do nosso Sistema Solar. O diâmetro de Netuno é cerca de quatro vezes o da Terra. O método utilizado para estudar o planeta não permitiu que os pesquisadores medissem seu diâmetro, mas eles suspeitam que seja cerca de 3 a 4 vezes o da Terra.

Netuno, que não possui uma superfície sólida, tem uma atmosfera dinâmica principalmente de hidrogênio e hélio sobre um manto composto principalmente de amônia e água em estado pastoso e um núcleo sólido. Com base em sua provável composição semelhante à de Netuno e sua proximidade com sua estrela, é improvável que suporte vida, disse Stefánsson.

As estrelas se formam quando aglomerados densos de gás e poeira interestelar colapsam sob sua própria atração gravitacional. Quando uma estrela nasce no centro de uma nuvem dessas, o material restante forma um disco giratório ao seu redor que alimenta o crescimento estelar e frequentemente dá origem a planetas.

Então, por que uma anã vermelha não seria capaz de abrigar um planeta do tamanho do recém-descrito?

"O disco de formação planetária ao redor das estrelas é apenas uma pequena fração da massa estelar e espera-se que esteja em escala com essa massa. Portanto, uma estrela de massa muito baixa deve ter um disco também de baixa massa. Esse disco não deve ser pesado o suficiente para dar origem ao planeta que descobrimos", disse Mahadevan.

"Esse planeta levanta questões sobre como os planetas se formam ao redor das estrelas de menor massa, porque anteriormente se pensava que essas estrelas só poderiam formar pequenos planetas terrestres semelhantes em massa à Terra", disse Stefánsson.

Os pesquisadores descobriram LHS 3154 b ao detectar uma leve oscilação na estrela hospedeira causada pelos efeitos gravitacionais do planeta durante sua órbita. Eles utilizaram um instrumento chamado "Habitable Zone Planet Finder" (HPF), construído por uma equipe liderada por Mahadevan, no telescópio Hobby-Eberly, do Observatório McDonald da Universidade do Texas.

O instrumento foi projetado para encontrar planetas que orbitam estrelas relativamente frias e têm potencial para água líquida em suas superfícies, um fator chave para a vida.

"À medida que construímos novos instrumentos e aumentamos nossa precisão de medição, vemos o universo de maneiras novas e inesperadas", disse Mahadevan. "Construímos o HPF para detectar planetas terrestres ao redor dessas estrelas frias. Essa descoberta é mais uma das surpresas constantes que mostram quanto ainda temos a aprender sobre planetas e formação planetária."

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