Astrônomos encontram dois exoplanetas super-inchados, mais leves que algodão-doce, desafiando a ciência planetária
Dois dos exoplanetas com a menor densidade já registrados foram detectados orbitando uma estrela a aproximadamente 1110 anos-luz da Terra. Nomeados TOI-791b e TOI-791c, esses corpos celestes possuem um volume comparável ao de Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar, mas exibem uma densidade tão surpreendentemente baixa que são mais leves que o algodão-doce. A revelação desta descoberta, liderada por um grupo internacional de cientistas, foi detalhada na revista *Monthly Notices of the Royal Astronomical Society*.
A raridade dos “super-inchados” no universo
Esses mundos pertencem a uma classificação incomum de planetas, conhecidos como “super-puff” ou “super-inchados”. Caracterizam-se por seus volumes massivos e massas surpreendentemente pequenas, o que os torna um enigma para os modelos atuais de formação planetária. Antes desta descoberta, apenas quatro exemplares desta categoria eram conhecidos, tornando a identificação de dois novos, no mesmo sistema estelar, um evento de grande impacto para a astrofísica.
Características únicas dos novos exoplanetas TOI-791b e TOI-791c
As medições indicam que o TOI-791b possui uma densidade de apenas 0,038 gramas por centímetro cúbico (g/cm³), enquanto o TOI-791c registra 0,047 g/cm³. Para ilustrar a singularidade desses valores, vale comparar: a densidade média da Terra é de 5,5 g/cm³, e a de Júpiter, um gigante gasoso, é de 1,33 g/cm³. Esta diferença colossal sugere uma composição e estrutura interna radicalmente distintas dos planetas com os quais estamos mais familiarizados.
A astrofísica George Dransfield, principal autora da pesquisa, destacou a importância dessa identificação. “Nós conhecíamos poucos desses planetas super-inchados até agora. Encontrar mais dois, e ainda por cima no mesmo sistema, é extraordinário”, afirmou em comunicado. A baixa densidade extrema desses corpos faz deles alvos prioritários para pesquisas futuras, com o objetivo de desvendar os complexos processos de como os sistemas planetários se originam e evoluem ao longo do tempo.
Desafios para os modelos de formação planetária
A existência de planetas tão grandes e leves, como TOI-791b e TOI-791c, representa um grande desafio para as teorias predominantes sobre a formação de mundos gigantes. Os modelos mais aceitos, como o de acreção de núcleo, sugerem que planetas gasosos se formam a partir de um núcleo rochoso sólido que, ao atingir massa suficiente, começa a atrair grandes quantidades de gás de seu disco protoplanetário. Contudo, para que esses planetas tivessem densidades tão reduzidas, seria necessário um processo de formação ou uma composição atmosférica que ainda não são totalmente compreendidos.
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Cientistas especulam que a atmosfera desses “super-inchados” pode ser composta por gases extremamente leves, como hidrogênio e hélio, talvez com pouca quantidade de elementos mais pesados, ou que eles se formaram em condições muito específicas de temperatura e pressão que permitiram essa expansão. A radiação da estrela-mãe também pode desempenhar um papel crucial na “inflação” de suas atmosferas. Aprofundar o estudo desses exoplanetas pode forçar uma revisão ou adição de novos mecanismos aos atuais modelos de como os planetas se desenvolvem.
O papel do telescópio espacial TESS na descoberta
A descoberta foi possível graças ao Telescópio Espacial de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) da Nasa. Lançado em 2018, o TESS é um observatório espacial que busca exoplanetas utilizando o método de trânsito, no qual detecta pequenas quedas no brilho de uma estrela quando um planeta passa à sua frente. Sua capacidade de monitorar grandes áreas do céu por longos períodos tem sido fundamental para a identificação de milhares de candidatos a exoplanetas, incluindo os raros “super-puffs”.
O acompanhamento das observações do TESS com telescópios terrestres e outros instrumentos espaciais é essencial para confirmar a natureza dos exoplanetas e caracterizar suas propriedades, como massa, raio e densidade. No caso de TOI-791b e TOI-791c, a combinação de dados de trânsito com medições de velocidade radial permitiu aos pesquisadores calcular suas massas e, consequentemente, suas densidades surpreendentemente baixas.
