Descoberta com participação de investigadores portugueses publicada na revista Science.
Ilustração do sistema planetário à volta da estrela LHS 1903
ESA
As teorias atuais de formação planetária indicam que os planetas mais próximos da estrela tendem a ser rochosos, porque a radiação intensa impede a retenção de grandes atmosferas gasosas. Já os planetas mais distantes, formados em regiões mais frias do disco protoplanetário, conseguem acumular gás e tornam-se gigantes gasosos ou mantêm atmosferas espessas.
O Sistema Solar segue este padrão: de Mercúrio a Marte predominam os planetas rochosos, de Júpiter a Neptuno dominam os gigantes gasosos ou ricos em gás.
O Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA completou a sua grande digressão anual ao Sistema Solar exterior, o reino dos planetas gigantes – Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno. Ao contrário dos planetas terrestres rochosos como a Terra e Marte, que se juntam perto do calor do Sol, estes mundos distantes são constituídos principalmente por sopas gasosas geladas de hidrogénio, hélio, amoníaco e metano em torno de um núcleo compacto e intensamente quente. Ao longo dos últimos 50 anos, vários instrumentos espaciais têm enviado instantâneos das suas visitas a estes quatro planetas gigantes e têm mostrado que as suas atmosferas coloridas mudam constantemente. E cada vez que o Hubble revisita esses mundos, surgem novas surpresas e novos dados sobre o estranho clima que ocorre sob as nuvens.
Bethany Downer / ESA / NASA
Um sistema planetário que não encaixa no modelo clássico
A estrela LHS 1903 é uma anã vermelha do tipo M, mais pequena e menos luminosa do que o Sol, no centro de um sistema onde eram já conhecidos três planetas: um rochoso mais interior, seguido por dois gasosos.
As novas observações revelaram, porém, um quarto planeta, mais afastado da estrela, que é rochoso, contrariando a expectativa teórica.
Os dados foram obtidos pelo satélite Cheops, missão da Agência Espacial Europeia (ESA) dedicada ao estudo de exoplanetas – planetas fora no nosso sistema solar – já identificados.
A equipa testou vários cenários para explicar a existência deste planeta rochoso exterior, incluindo a possibilidade de um impacto catastrófico que tivesse removido a atmosfera inicial ou o planeta ter migrado e trocado de posição ao longo do tempo.
No entanto, a equipa concluiu que nenhum desses cenários explicava a existência do planeta rochoso exterior.
A hipótese agora proposta aponta para uma formação sequencial: “os quatro planetas deste sistema não se terão formado em simultâneo, mas sequencialmente, ao longo de diferentes fases da evolução do disco protoplanetário”, escreve o IA no comunicado de imprensa.
Vardan Adibekyan, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, afirma que “o LHS 1903 dá-nos um exemplo de uma possível via de formação planetária sequencial. Dadas as observações atuais, sistemas com esta configuração parecem ser a exceção, mas dados futuros obtidos com o Cheops irão mostrar se existem ou não sistemas semelhantes”.
De acordo com a equipa, o planeta recém-descoberto poderá ter começado a formar-se numa fase em que já quase não existia gás disponível no sistema, “desafiando a premissa de que uma atmosfera rica em gás é essencial para o nascimento de planetas”, refere o IA.
“Este planeta pode ser o primeiro exemplo claro de formação num ambiente extremamente pobre em gás”, refere Thomas Wilson, da Universidade de Warwick, primeiro autor do estudo publicado na revista Science.
Para Isabel Rebollido, da Agência Espacial Europeia, este sistema evidencia a diversidade dos sistemas planetários.
“A maioria das nossas teorias foi construída a partir do estudo do Sistema Solar. Mas quanto mais olhamos para outros sistemas planetários, mais percebemos o quão variados – e inesperados – eles podem ser.”
A missão Cheops e a participação portuguesa
Ilustração do momento logo após a nave CHEOPS se separar do veículo de lançamento.
ATG medialab / ESA HANDOUT
O satélite Cheops, sigla de CHaracterising ExOPlanet Satellite, é a primeira missão espacial da Agência Espacial Europeia dedicada ao estudo detalhado de estrelas brilhantes próximas que já se sabe albergar exoplanetas.
O objetivo é medir com grande precisão o raio de planetas com dimensões entre a Terra e Neptuno e, em conjunto com dados de massa, determinar a sua densidade e características estruturais, bem como o período orbital.
A missão envolve 11 países, incluindo Portugal, através do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço. Investigadores portugueses participam na caracterização do tamanho e das atmosferas dos planetas e no processamento dos dados científicos transmitidos pelo satélite.
Além do Cheops, o instituto contribui para outros projetos internacionais na área dos exoplanetas, como o telescópio espacial PLATO, a missão Ariel e o desenvolvimento do espectrógrafo ANDES para o Extremely Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul.
