MADRID 18 mar. (EUROPA PRESS) -
Uma combinação de processos cósmicos determina a formação de um dos tipos mais comuns de planetas fora do nosso sistema solar, os subneptunos (maiores que a Terra e menores que Netuno).
Um novo estudo liderado por pesquisadores da Penn State University usou dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA para estudar jovens subneptunos que orbitam perto de suas estrelas. O trabalho fornece informações sobre como esses planetas podem migrar para dentro ou perder sua atmosfera durante seus estágios iniciais. As descobertas foram publicadas no periódico Astronomical Journal.
"A maioria dos cerca de 5.500 exoplanetas descobertos até hoje tem órbitas muito próximas de suas estrelas, mais próximas do que Mercúrio do nosso Sol, o que chamamos de planetas 'próximos'", disse Rachel Fernandes, pesquisadora de pós-doutorado do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Penn State e líder da equipe de pesquisa, em um comunicado.
"Muitos deles são subneptunos gasosos, um tipo de planeta ausente em nosso sistema solar. Embora nossos gigantes gasosos, como Júpiter e Saturno, tenham se formado mais longe do Sol, não está claro como tantos subneptunos próximos conseguiram sobreviver perto de suas estrelas, onde são bombardeados por intensa radiação estelar."
EXEMPLOS EM TORNO DE ESTRELAS JOVENS
Para entender melhor como os subneptunos se formam e evoluem, os pesquisadores se concentraram em planetas ao redor de estrelas jovens, que só recentemente se tornaram observáveis graças ao TESS.
"A comparação da frequência de exoplanetas de determinados tamanhos em torno de estrelas de diferentes idades pode nos dizer muito sobre os processos que determinam a formação de planetas", concluiu Fernandes. Se os planetas geralmente se formam em tamanhos e locais específicos, devemos observar uma frequência semelhante desses tamanhos em diferentes idades. Caso contrário, isso sugere que determinados processos estão mudando esses planetas ao longo do tempo.
Entretanto, a observação de planetas em torno de estrelas jovens tem sido tradicionalmente difícil. As estrelas jovens emitem explosões de radiação intensa, giram rapidamente e são muito ativas, o que gera altos níveis de "ruído" que dificultam a observação de planetas ao seu redor.
"As estrelas jovens em seus primeiros bilhões de anos de vida sofrem birras, emitindo uma grande quantidade de radiação", explicou Fernandes. "Essas birras estelares geram muito ruído nos dados e, por isso, passamos os últimos seis anos desenvolvendo uma ferramenta computacional chamada Pterodactyls para ver através do ruído e detectar planetas jovens nos dados do TESS.
A equipe de pesquisa usou o Pterodactyls para avaliar os dados do TESS e identificar planetas com períodos orbitais de 12 dias ou menos (para referência, muito menos do que a órbita de 88 dias de Mercúrio). Para examinar o tamanho dos planetas, bem como sua formação pela radiação de suas estrelas hospedeiras, a equipe conseguiu observar duas órbitas completas de possíveis planetas graças à janela de estudo de 27 dias. Eles se concentraram em planetas com um raio entre 1,8 e 10 vezes o tamanho da Terra, permitindo que a equipe determinasse se a frequência de subneptunos é semelhante ou diferente em sistemas jovens em comparação com sistemas mais antigos observados anteriormente com o TESS e o Telescópio Espacial Kepler da NASA, que não está mais em uso.
MUDANÇAS COM O TEMPO
Os pesquisadores descobriram que a frequência de subneptunos próximos muda com o tempo, com menos subneptunos em torno de estrelas entre 10 e 100 milhões de anos, em comparação com aquelas entre 100 e 1 bilhão de anos. Entretanto, a frequência de subneptunos próximos é muito menor em sistemas mais antigos e mais estáveis.
"Acreditamos que vários processos estão moldando os padrões que observamos em estrelas próximas desse tamanho", disse Fernandes. "É possível que muitos subneptunos tenham se formado originalmente mais longe de suas estrelas e tenham migrado lentamente para dentro ao longo do tempo, e é por isso que observamos mais deles nesse período orbital na idade intermediária. Em anos posteriores, é possível que os planetas encolham com mais frequência à medida que a radiação da estrela praticamente ejeta sua atmosfera, um processo chamado de perda de massa atmosférica que poderia explicar a menor frequência de subneptunos. Entretanto, é provável que uma combinação de processos cósmicos molde esses padrões ao longo do tempo, em vez de uma única força dominante.
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