A descoberta de um planeta com uma órbita altamente elíptica em torno de uma estrela antiga pode nos ajudar a entender mais sobre como os sistemas planetários se formam e evoluem ao longo do tempo.

O novo planeta, HD76920b, é quatro vezes a massa de Júpiter, e pode ser encontrada a cerca de 587 anos-luz de distância, na constelação do sul de Volans, o peixe voador. Mais longe, ele orbita quase duas vezes mais longe de sua estrela do que a Terra do sol.

Detalhes do planeta e sua descoberta são publicados hoje. Então, como isso se encaixa na narrativa de formação do planeta, e planetas como ele são comuns no cosmos?

O sistema solar

Antes da primeira descoberta de exoplanetas, nossa compreensão de como os sistemas planetários se formaram veio do único exemplo que tínhamos na época:nosso sistema solar.

Perto do Sol orbitam quatro planetas rochosos - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Mais adiante estão quatro gigantes - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Espalhados no meio deles, temos destroços - cometas, asteróides e os planetas anões.

Os oito planetas se movem em órbitas quase circulares, perto do mesmo plano. A maior parte dos destroços também está perto desse avião, embora em órbitas um pouco mais excêntricas e inclinadas.

Como esse sistema se formou? A ideia era que ele se aglutinou de um disco de material ao redor do sol embirônico. Os limites externos mais frios eram ricos em gelo, enquanto as regiões internas mais quentes continham apenas poeira e gás.

Ao longo de milhões de anos, as minúsculas partículas de poeira e gelo colidiram umas com as outras, construindo lentamente objetos cada vez maiores. Nas profundezas geladas do espaço, os planetas gigantes cresceram rapidamente. No calor, interior rochoso, o crescimento foi mais lento.

Eventualmente, o sol soprou para longe o gás e a poeira, deixando um sistema (relativamente) ordenado - planetas aproximadamente coplanares, movendo-se em órbitas quase circulares.

A era do exoplaneta

Os primeiros exoplanetas, descoberto na década de 1990, destruiu este modelo simples de formação de planetas. Rapidamente aprendemos que eles são muito mais diversos do que poderíamos ter imaginado.

Alguns sistemas apresentam planetas gigantes, maior do que Júpiter, orbitando incrivelmente perto de sua estrela. Outros hospedam excêntricos, mundos solitários, sem companheiros para chamar de seus.

Essa riqueza de dados revela uma coisa - a formação e a evolução do planeta são mais complicadas e diversificadas do que jamais imaginamos.

Acréscimo do núcleo vs instabilidade dinâmica

Como resultado dessas descobertas, astrônomos desenvolveram dois modelos concorrentes para a formação de planetas.

O primeiro é o acréscimo do núcleo, onde os planetas se formam gradualmente, através de colisões entre grãos de poeira e gelo. A teoria surgiu de nossos velhos modelos de formação do sistema solar.

A teoria concorrente é a instabilidade dinâmica. Mais uma vez, a história começa com um disco de material em torno de uma estrela jovem. Mas esse disco é mais massivo, e se torna instável sob sua própria gravidade, causando o crescimento de aglomerados. Esses aglomerados rapidamente formam planetas, em milhares de anos.

Ambos os modelos podem explicar alguns, mas nem todos, dos planetas recém-descobertos. Dependendo das condições iniciais em torno da estrela, parece que ambos os processos podem ocorrer.

Cada teoria oferece potencial para explicar mundos excêntricos de maneiras um tanto diferentes.

Como você consegue um planeta excêntrico?

No modelo de instabilidade dinâmica, você pode facilmente obter vários aglomerados se formando e interagindo, penduradas umas nas outras até que suas órbitas sejam inclinadas e excêntricas.

No modelo de acúmulo de núcleo, as coisas são um pouco mais difíceis, como este método cria naturalmente coplanar, sistemas planetários ordenados. Mas, com o tempo, esses sistemas podem se tornar instáveis.

Um resultado possível é um planeta ejetar os outros por meio de uma série de encontros caóticos. Isso naturalmente o deixaria como um corpo solitário, seguindo uma órbita altamente alongada.

Mas existe outra opção. Muitas estrelas em nossa galáxia são binárias - elas têm companheiras estelares. As interações entre um planeta e o irmão de sua estrela hospedeira podem prontamente agitá-lo e, eventualmente, ejetá-lo, ou coloque-o em uma órbita extrema.

Um planeta excêntrico

Isso nos leva ao nosso mundo recém-descoberto, HD76920b. Um punhado de mundos excêntricos semelhantes foram encontrados antes, mas HD76920b é único. Ele orbita uma estrela antiga, mais de dois bilhões de anos mais velho que o sol.

A órbita que HD76920b está seguindo não é sustentável a longo prazo. Conforme ele oscila perto de sua estrela hospedeira, ele experimentará marés dramáticas.

Um planeta gasoso, HD76920b mudará de forma conforme passa por sua estrela, esticado por sua enorme gravidade. Essas marés serão muito maiores do que qualquer uma que experimentamos na Terra.

Essa interação de maré atuará ao longo do tempo para circular a órbita do planeta. O ponto de maior aproximação da estrela permanecerá inalterado, mas o ponto mais distante será gradualmente arrastado para mais perto, conduzindo a órbita em direção à circularidade.

Tudo isso sugere que HD76920b não pode ter ocupado sua órbita atual desde seu nascimento. Se fosse esse o caso, a órbita teria se circularizado eras atrás.

Talvez o que estejamos vendo seja a evidência de um sistema planetário que se tornou desonesto. Um sistema que já continha vários planetas em órbitas circulares (ou quase circulares).

Hora extra, aqueles planetas se cutucaram ao redor, eventualmente atingindo uma arquitetura caótica conforme sua estrela evoluía. O resultado - caos - com a maioria dos planetas espalhados e lançados nas profundezas do espaço deixando apenas um - HD76920b.

A verdade é, nós simplesmente não sabemos - ainda. Como sempre acontece na astronomia, mais observações são necessárias para compreender verdadeiramente a história de vida deste planeta peculiar.

Uma coisa que sabemos é que a história está chegando ao fim. Nos próximos milhões de anos, a estrela vai inchar, devorando seu planeta final. Então, HD76920b não existirá mais.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.