p Quando a NASA anunciou sua descoberta do sistema TRAPPIST-1 em fevereiro, causou um grande rebuliço, e com razão. Três de seus sete planetas do tamanho da Terra encontram-se na zona habitável da estrela, o que significa que eles podem abrigar condições adequadas para a vida. p Mas um dos maiores quebra-cabeças da pesquisa original que descreve o sistema é que ele parece instável.

p "Se você simular o sistema, os planetas começam a colidir uns com os outros em menos de um milhão de anos, "diz Dan Tamayo, um pós-doutorado no Center for Planetary Science da Universidade de T Scarborough.

p "Isso pode parecer muito tempo, mas na verdade é apenas um piscar de olhos astronômico. Seria muita sorte descobrirmos o TRAPPIST-1 logo antes de ele se desfazer, então deve haver uma razão para que ele permaneça estável. "

p Tamayo e seus colegas parecem ter encontrado uma razão para isso. Em pesquisa publicada na revista Cartas de jornal astrofísico , eles descrevem os planetas no sistema TRAPPIST-1 como estando em algo chamado de "cadeia ressonante" que pode estabilizar fortemente o sistema.

p Em configurações ressonantes, os períodos orbitais dos planetas formam proporções de números inteiros. É um princípio muito técnico, mas um bom exemplo é como Netuno orbita o Sol três vezes no tempo que Plutão leva para orbitar duas vezes. Isso é bom para Plutão porque, de outra forma, ele não existiria. Uma vez que as órbitas dos dois planetas se cruzam, se as coisas fossem aleatórias, elas colidiriam, mas por causa da ressonância, as localizações dos planetas em relação uns aos outros continuam se repetindo.

p "Há um padrão de repetição rítmica que garante que o sistema permaneça estável por um longo período de tempo, "diz Matt Russo, um pós-doutorando no Instituto Canadense de Astrofísica Teórica (CITA) que tem trabalhado em maneiras criativas de visualizar o sistema.

p O TRAPPIST-1 leva esse princípio a um outro nível, com todos os sete planetas em uma cadeia de ressonâncias. Para ilustrar essa configuração notável, Tamayo, Russo e o colega Andrew Santaguida criaram uma animação em que os planetas tocam uma nota de piano cada vez que passam na frente de sua estrela hospedeira, e uma batida de tambor sempre que um planeta ultrapassa seu vizinho mais próximo.

p Como os períodos dos planetas são proporções simples entre si, seu movimento cria um padrão de repetição constante semelhante ao modo como tocamos música. As relações de frequência simples também são o que faz duas notas soarem agradáveis ​​quando tocadas juntas.

p Acelerar as frequências orbitais dos planetas na faixa de audição humana produz uma espécie de sinfonia astrofísica, mas um que está acontecendo a mais de 40 anos-luz de distância.

p "A maioria dos sistemas planetários são como bandas de músicos amadores tocando suas partes em velocidades diferentes, "diz Russo." TRAPPIST-1 é diferente; é um supergrupo com todos os sete membros sincronizando suas partes em um tempo quase perfeito. "

p Mas mesmo as órbitas sincronizadas não sobrevivem necessariamente por muito tempo, notas Tamayo. Por razões técnicas, a teoria do caos também requer alinhamentos orbitais precisos para garantir que os sistemas permaneçam estáveis. Isso pode explicar por que as simulações feitas no artigo de descoberta original resultaram rapidamente na colisão dos planetas uns com os outros.

p "Não é que o sistema esteja condenado, é que as configurações estáveis ​​são muito exatas, "diz ele." Não podemos medir todos os parâmetros orbitais bem o suficiente no momento, portanto, os sistemas simulados continuaram resultando em colisões porque as configurações não eram precisas. "

p Para superar isso, Tamayo e sua equipe olharam para o sistema não como é hoje, mas como pode ter se formado originalmente. Quando o sistema nasceu de um disco de gás, os planetas deveriam ter migrado um em relação ao outro, permitindo que o sistema se estabilize naturalmente em uma configuração ressonante estável.

p "Isso significa que desde o início, a órbita de cada planeta foi ajustada para torná-la harmoniosa com seus vizinhos, da mesma forma que os instrumentos são afinados por uma banda antes de começar a tocar, "diz Russo." É por isso que a animação produz uma música tão bonita. "

p A equipe testou as simulações usando o cluster de supercomputação no Instituto Canadense de Astrofísica Teórica (CITA) e descobriu que a maioria deles gerou permaneceu estável enquanto eles poderiam executá-lo. Isso foi cerca de 100 vezes mais longo do que levou para as simulações no artigo de pesquisa original que descreve o TRAPPIST-1 enlouquecer.

p "Parece um tanto poético que essa configuração especial que pode gerar uma música tão notável também seja responsável pela sobrevivência do sistema até os dias de hoje, "diz Tamayo.