A descoberta de mais um exoplaneta não é mais novidade. Mais de 4, 000 planetas em torno de outras estrelas foram encontrados desde a detecção da primeira em 1995. Como os astrônomos há muito suspeitavam, ou pelo menos esperava, parece que os planetas são onipresentes em sistemas estelares e provavelmente há mais planetas do que estrelas em nossa galáxia.

Mas uma nova descoberta de um grande planeta orbitando a pequena estrela GJ3512 é digna de nota. O papel, publicado em Ciência , desafia nossa compreensão de como os planetas se formam - e confunde ainda mais a linha entre os pequenos, estrelas frias conhecidas como anãs marrons e planetas.

A própria estrela é uma anã vermelha, cerca de 30 anos-luz de distância, com uma luminosidade inferior a 0,2% da do sol. Tem cerca de 12% da massa do Sol e 14% do seu raio. Tão legal, estrelas turvas são de fato as estrelas mais comuns na galáxia, mas apenas um em cada dez dos exoplanetas conhecidos foi encontrado orbitando anãs vermelhas.

É provável que seja um efeito de seleção. As anãs vermelhas são tão fracas que é difícil detectar seus planetas com o "método de deslocamento Doppler". Isso se baseia na detecção de como o comprimento de onda da luz das estrelas muda periodicamente (para azul ou vermelho) por uma pequena quantidade conforme o planeta invisível orbita, puxando a estrela para frente e para trás. Vários dos outros planetas que foram descobertos orbitando estrelas anãs vermelhas foram encontrados pelo método de trânsito - observando como a luz de uma estrela diminui à medida que um planeta passa na frente dela.

O que faz a nova descoberta se destacar é que o planeta, apelidado de GJ3512b, é um gigante gasoso em uma órbita elíptica de 204 dias. O planeta tem uma massa de pelo menos metade da de Júpiter e seu diâmetro é provavelmente cerca de 70% da estrela que orbita. É, portanto, um dos maiores planetas conhecidos por orbitar uma estrela tão pequena em uma órbita tão ampla - e isso representa um problema para entender como ela se formou.

Formação do planeta

Nosso sistema solar nasceu de um "disco protoplanetário" - uma nuvem contendo gás denso e poeira em torno de nosso sol recém-formado.

A explicação mais comumente aceita de como os planetas gigantes gasosos se formaram é que núcleos rochosos de gelo foram criados pelo acúmulo de corpos menores nas regiões externas do disco. Isso continuou até que esses núcleos tivessem acumulado cerca de dez massas terrestres. Neste ponto, eles foram capazes de reunir um envelope de hidrogênio e hélio antes que os planetas migrassem para a borda interna do disco, ou o disco disperso.

É assim que se acredita que os planetas gigantes gasosos se formem na maioria dos sistemas exoplanetários, incluindo os chamados "Júpiteres quentes" descobertos de perto, orbita em torno de suas estrelas. Mas é difícil ver como os planetas poderiam se formar dessa maneira em torno de uma estrela de baixa massa - o disco não teria massa suficiente.

É provável que um cenário alternativo tenha acontecido no caso do GJ3512b - e potencialmente muitos outros sistemas planetários lá fora. Aqui, parece que o planeta pode ter se formado por fragmentação direta do disco protoplanetário. Isso significa que parte do disco colapsou e condensou (mudando de gás para líquido e, posteriormente, sólido) em um grande corpo, sem a necessidade de acumulação de rochas menores. Isso é semelhante à forma como as próprias estrelas normalmente se formam.

A equipe por trás do novo estudo relata evidências adicionais para esta rota de formação de sugestões de um segundo exoplaneta gigante no sistema (provisoriamente chamado GJ3512c) com um período orbital superior a 1, 400 dias. Isso também pode explicar a órbita excepcionalmente excêntrica do GJ3512b, que pode ter resultado de interações entre os dois planetas logo após a formação dos planetas. Este processo teria ejetado um terceiro planeta do sistema. E se três grandes planetas já existiram em torno de uma estrela tão pequena, a única maneira pela qual eles poderiam ter se formado seria pela fragmentação direta do disco.

Estrela contra planeta

A descoberta desse sistema também tem implicações para o debate sobre o que constitui uma estrela anã marrom e o que constitui um planeta. Anãs marrons são estrelas que não conseguiram iniciar a fusão nuclear em seus núcleos, e assim ter uma massa abaixo de cerca de 8% da do Sol ou cerca de 85 massas de Júpiter.

As anãs marrons de menor massa conhecidas têm massas tão pequenas quanto 12 vezes a de Júpiter, enquanto os planetas de maior massa conhecidos têm massas de até 30 vezes a de Júpiter. Então, se os planetas mais massivos são mais pesados ​​do que as estrelas menos massivas - o que é que distingue uma estrela de um planeta?

Uma resposta é dizer que as estrelas se formam como as estrelas, e os planetas se formam como os planetas, então a massa é até certo ponto irrelevante. O problema é que normalmente não podemos dizer como um planeta individual ou uma anã marrom se formou. No caso do GJ3512b, o método de formação provável é mais parecido com o de uma estrela do que com o de um planeta.

Portanto, a imagem está ainda mais confusa do que antes, e só pode ser resolvido por descobertas futuras. Aumentar o censo dos sistemas planetários acabará por mostrar quais mecanismos de formação são mais comuns.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.