p Um quadro do meio de uma simulação hidrodinâmica de uma colisão frontal em alta velocidade entre dois planetas com 10 massas terrestres. A faixa de temperatura do material é representada por quatro cores cinza, laranja, amarelo e vermelho, onde o cinza é o mais legal e o vermelho é o mais quente. Essas colisões ejetam uma grande quantidade do material do manto de silicato, deixando um alto teor de ferro, planeta remanescente de alta densidade semelhante às características observadas do Kepler-107c. Crédito:Zoe Leinhardt e Thomas Denman, Universidade de Bristol
p Os astrônomos encontraram novas evidências de diversidade planetária significativa dentro de um único sistema exoplaneta, sugerindo que colisões gigantes de alta velocidade são parcialmente responsáveis pela evolução planetária. p Uma equipe internacional de cientistas liderada pelo Instituto Nacional de Astrofísica da Itália (INAF) e envolvendo físicos da Universidade de Bristol passou três anos observando o sistema exoplanetário Kepler-107 através do Telescopio Nazionale Galileo em La Palma.
p Eles reuniram mais de cem medições espectroscópicas de todos os quatro planetas de massa sub-Netuno em Kepler-107 - nomeado após o telescópio espacial Kepler da NASA que descobriu o sistema exoplanetário cinco anos atrás. Ao contrário da relação da Terra com o sol, os planetas no sistema Kelper-107 estão muito mais próximos uns dos outros e de sua estrela hospedeira (seu equivalente ao nosso sol). Todos os planetas têm um período orbital de dias em vez de anos.
p Não é incomum que o planeta mais próximo da estrela hospedeira seja o mais denso devido ao aquecimento e à interação com a estrela hospedeira, o que pode causar perda de atmosfera. Contudo, como relatado em
Astronomia da Natureza , no caso do Kepler-107, o segundo planeta, 107c, é mais denso que o primeiro, 107b. Tanto é assim que 107c contém em seu núcleo uma fração de massa de ferro pelo menos duas vezes maior que a de 107b, indicando que em algum ponto, O 107c teve uma colisão frontal de gigante de alta velocidade com um protoplaneta da mesma massa ou mais colisões com vários planetas de massa inferior. Esses impactos teriam arrancado parte da rocha e manto de silicato de Kepler-107c, sugerindo que é mais denso agora do que era originalmente.
Crédito:University of Bristol p Dra. Zoe Leinhardt de Bristol, astrofísico computacional e co-autor do artigo, da Escola de Física da Universidade de Bristol, explica:"Acredita-se que impactos gigantes tenham desempenhado um papel fundamental na formação de nosso sistema solar atual. A lua é provavelmente o resultado de tal impacto, A alta densidade de Mercúrio também pode ser, e o grande satélite de Plutão, Caronte, provavelmente foi capturado após um impacto gigante, mas até agora, não havíamos encontrado nenhuma evidência de impactos gigantes ocorrendo em sistemas planetários fora do nosso.
p "Se a nossa hipótese estiver correta, conectaria o modelo geral que temos para a formação de nosso sistema solar com um sistema planetário que é muito diferente do nosso. "
p Aldo Bonomo, pesquisador do INAF e autor principal, disse:"Com esta descoberta, acrescentamos mais uma peça na compreensão da origem da extraordinária diversidade na composição de pequenos exoplanetas. Já tínhamos evidências de que a forte irradiação da estrela contribui para tal diversidade levando à erosão parcial ou total do atmosferas dos planetas mais quentes. No entanto, colisões estocásticas entre protoplanetas também desempenham um papel, e pode produzir variações drásticas na composição interna de um exoplaneta, como pensamos que aconteceu com o Kepler-107c. "
p Co-autor Li Zeng, da Harvard Origins of Life Initiative do Department of Earth and Planetary Sciences e do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, acrescentou:"Este é um dos muitos sistemas exoplanetas interessantes que o telescópio espacial Kepler descobriu e caracterizou. Esta descoberta confirmou o trabalho teórico anterior, sugerindo que o impacto gigante entre planetas desempenhou um papel durante a formação do planeta."
p Acredita-se que impactos gigantescos ocorreram em nosso próprio sistema solar. Se interrupções catastróficas ocorrem com frequência nos sistemas planetários, então os astrônomos prevêem encontrar muitos outros exemplos como Kepler-107 conforme um número crescente de densidades de exoplanetas são determinadas.