Os astrônomos encontraram um sistema de seis planetas com harmonia orbital quase perfeita
Até o momento, descobrimos centenas de estrelas com muitos planetas em órbita espalhados por toda a galáxia. Cada um é único, mas o sistema em órbita HD 158259, a 88 anos-luz de distância, é verdadeiramente especial.
A própria estrela tem aproximadamente a mesma massa e é ligeiramente maior que o Sol. Seis planetas giram em torno dele: super-Terra e cinco mini-Neptunes.
Após sete anos de observação do sistema, os astrônomos descobriram que todos os seis desses planetas orbitam HD 158259 em ressonância orbital quase perfeita. Esta descoberta pode nos ajudar a entender melhor como os sistemas planetários se formam e como eles se encaixam nas configurações que vemos.
A ressonância orbital ocorre quando as órbitas de dois corpos ao redor de seu corpo original estão intimamente relacionadas, pois os dois corpos rotativos exercem uma influência gravitacional um sobre o outro. No sistema solar, é bastante raro em corpos planetários; provavelmente os melhores exemplos são Plutão e Netuno.
Esses dois corpos estão na chamada ressonância orbital 2: 3. Para cada duas revoluções que Plutão faz ao redor do Sol, Netuno faz três. É como compassos musicais tocados simultaneamente, mas com compassos diferentes: duas batidas para a primeira, três para a segunda.
Ressonâncias orbitais também foram encontradas em exoplanetas. Mas cada planeta orbitando HD 158259 está em ressonância de quase 3: 2 com o próximo planeta mais distante da estrela, também descrito como uma razão de período de 1,5. Isso significa que para cada três órbitas que cada planeta completa, o próximo completa duas.
Usando medições feitas com o espectrógrafo SOPHIE e o telescópio espacial TESS para procurar exoplanetas, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo astrônomo Nathan Hare, da Universidade de Genebra, na Suíça, foi capaz de calcular com precisão as órbitas de cada planeta.
Começando com a super-Terra mais próxima da estrela, que de acordo com a TESS tem aproximadamente o dobro da massa da Terra, as órbitas são 2,17, 3,4, 5,2, 7,9, 12 e 17,4 dias.
Isso dá as razões de períodos de 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 e 1,44 entre cada par de planetas. Não é uma ressonância exatamente perfeita, mas é próxima o suficiente para classificar o HD 158259 como um sistema excelente.
E isso, segundo os pesquisadores, é um sinal de que os planetas orbitando a estrela não se formaram onde estão agora.
“Existem vários sistemas compactos conhecidos com vários planetas em ou perto de ressonâncias, como TRAPPIST-1 ou Kepler-80”, explicou o astrônomo Stephane Oudry, da Universidade de Genebra.
“Acredita-se que tais sistemas se formam longe da estrela antes de se moverem para ela. Nesse cenário, as ressonâncias desempenham um papel decisivo. ”
Porque se acredita que essas ressonâncias surgem quando os embriões planetários em um disco protoplanetário crescem e migram para dentro, a partir da borda externa do disco. Isso cria uma cadeia de ressonância orbital em todo o sistema.
Então, uma vez que o gás restante no disco se dissipa, ele pode desestabilizar as ressonâncias orbitais - e isso pode ser o que vemos com HD 158259. E essas pequenas diferenças nas ressonâncias orbitais podem nos dizer mais sobre como essa desestabilização ocorre.
“O desvio atual das proporções de período de 3: 2 contém muitas informações”, disse Hara.
“Com esses valores, de um lado, e os modelos de maré, do outro, poderíamos restringir a estrutura interna dos planetas em uma exploração futura. Assim, o estado atual do sistema nos dá uma janela para sua formação. "
A pesquisa está publicada na revista Astronomy & Astrophysics.
Fontes: Foto: NASA / Tim Pyle