Incrível diferença de tamanho em exoplanetas

Falta em grande parte a forma intermediária de mini-Netuno pedregoso, super-terra e rico em gás

Ou um mini-Netuno mais rico ou uma super-terra pedregosa - uma forma intermediária parece quase não existir. © NASA Ames / JPL-Caltech
ler em voz alta

Descoberta surpreendente: nossa galáxia parece preferir produzir duas variedades de exoplanetas: super-terras pedregosas e mini-netuno rico em gás. No entanto, o tamanho intermediário é pouco representado, como os astrônomos descobriram agora. Por que essa diferença de tamanho existe com os exoplanetas ainda não está claro. Da mesma forma, por que nosso sistema solar não tem super-terra nem mini-netuno.

Exoplanetas estão disponíveis em todas as variantes - pelo menos é o que eles pensavam. Entre as descobertas até o momento, existem muitas super-terras pedregosas e gêmeos terrestres, como a estrela TRAPPIST-1 ou nossa estrela vizinha Proxima Centauri B. Há também muitos gigantes gasosos do tamanho de Júpiter, mas também planetas menores do tamanho de Netuno.

Surpreendente diferença de tamanho

Mas, como se vê, o espectro de exoplanetas da nossa galáxia é menos completo do que se pensava anteriormente. Isso foi descoberto por Benjamin Fulton, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e seus colegas, quando analisaram cerca de 2.000 estrelas com exoplanetas conhecidos. Eles usaram o telescópio Keck no Havaí para determinar o tamanho dos planetas quatro vezes mais precisamente do que era possível anteriormente, usando o espectro de luz durante o trânsito.

Os astrônomos descobriram algo surpreendente: eles descobriram muitas super-terras pedregosas de até 1, 75 raio de terra e muitos mini-Netuno ricos em gás de duas a 3, 5 vezes o raio de terra - mas dificilmente um planeta no meio. Aparentemente, nossa galáxia tem uma forte preferência por essas duas classes separadas entre os planetas menores.

Distribuição de tamanho nos exoplanetas Kepler - existe uma lacuna (número de planetas por 100 estrelas, tamanho do planeta em relação à Terra) © NASA / Ames / Caltech / Universidade do Havaí (BJ Fulton)

"Esta é uma divisão fundamental na árvore genealógica dos planetas", diz Fulton. "Análogo à descoberta dos biólogos de que mamíferos e répteis formam vários galhos na árvore genealógica da vida". No cosmos, além do ramo do gigante gasoso do tamanho de Júpiter, o ramo dos planetas menores é claramente dividido em duas partes. display

Dois cenários possíveis

Mas porque? Como os astrônomos explicam, existem dois cenários que podem explicar o tamanho misterioso dos exoplanetas. Assim, algumas super-Terras poderiam, de alguma forma, conseguir extrair hidrogênio e hélio suficientes para pular a brecha e se tornar um mini-Netuno rico em gás. "Esses planetas são como pedras com um grande balão de gás em torno deles", explica o co-autor Andrew Howard, da Caltech.

Outra possibilidade seria que o tamanho intermediário de uma super-terra com apenas um pouco de gás não seja estável. "Se um planeta conseguir acumular a quantidade certa de gás para pousar na brecha, esse gás poderá ser arrancado, por exemplo, pela radiação da estrela", explica Howard. "Ambos os cenários podem explicar o tamanho das lacunas que observamos." Qual deles é verdade, no entanto, ainda está aberto.

Árvore genealógica dos exoplanetas: além dos gigantes gasosos, existem duas classes separadas de planetas menores: NASA / Kepler / Caltech (R.Hurt)

Por que o sistema solar não tem super-terra?

E mais uma coisa é incrível: "Uma das grandes surpresas de Kepler é que quase todas as estrelas têm pelo menos um planeta maior que a Terra, mas menor que Netuno", diz o co-autor Erik Petigura da Caltech. Mas não o nosso sol: no sistema solar faltam representantes desse tamanho planetário. Não há super-terra nem mini-netuno. Em vez disso, todos os planetas são menores que a Terra ou maiores que Netuno.

Os astrônomos ainda não deram uma explicação clara para isso, porque até agora pouco se sabe sobre a composição e formação do mini-netuno. "Queremos realmente saber como são esses planetas misteriosos e por que não os temos em nosso próprio sistema solar", diz Petigura.

Outros planetas de exoplanetas podem fornecer uma resposta. Enquanto isso, o Telescópio Espacial Kepler já detectou mais 219 candidatos a exoplanetas, diz a NASA. Entre eles estão dez planetas do tamanho de um planeta orbitando na zona habitável da estrela e um sistema mini-planetário de três pequenos planetas de rocha quente ao redor de uma anã vermelha. (The Astronomical Journal, no prelo; arXiv: 1703.10375)

(Instituto de Tecnologia da Califórnia / NASA, 20.06.2017 - NPO)