Quatro planetas recém-descobertos podem ajudar os cientistas a aprender mais sobre como a Terra e nosso sistema solar se desenvolveram durante sua "adolescência". Os exoplanetas residem a cerca de 130 anos-luz de distância e orbitam duas estrelas conhecidas, TOI 2076 e TOI 1807, que podem ser encontrados nas constelações de Boötes e Canes Venatici, respectivamente.

Ambas são estrelas anãs do tipo K, mais laranja do que nosso próprio sol, e acredita-se que tenham nascido na mesma nuvem de gás há cerca de 200 milhões de anos.

Os astrônomos estão interessados ​​nos quatro novos mundos - cada um dois, três ou quatro vezes o tamanho da Terra - já que estão nos primeiros estágios da criação e podem revelar mais sobre como os jovens planetas e sistemas planetários evoluem.

Eles foram descobertos por pesquisadores da Universidade de Loughborough e mais de 25 outros institutos ao redor do mundo. O projeto foi liderado pela NASA usando dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA.

"Os planetas em ambos os sistemas estão em transição, ou adolescente, fase de seu ciclo de vida, "disse Christina Hedges, astrônomo do Instituto de Pesquisa Ambiental da Bay Area em Moffett Field, Em califórnia, e o Ames Research Center da NASA no Vale do Silício.

"Eles não são recém-nascidos, mas eles também não estão estabelecidos. Aprender mais sobre os planetas neste estágio da adolescência nos ajudará a entender os planetas mais antigos em outros sistemas. "

O aluno de Loughborough, Alex Hughes, trouxe o TOI 2076 à atenção dos astrônomos em 2019, enquanto trabalhava em um projeto de graduação em busca de curvas de luz - ele se formou em física desde então.

Usando os dados TESS, ele descobriu que a luz da estrela diminuía periodicamente - possivelmente indicando a presença de exoplanetas.

Depois de entrar em contato com o Dr. Hedges para destacar a descoberta, uma colaboração multinacional de cientistas e astrônomos descobriu três mundos orbitando a estrela.

O planeta mais interno, TOI 2076b, tem cerca de três vezes o tamanho da Terra e gira sua estrela a cada 10 dias.

Mundos exteriores, TOI 2076c e d, são um pouco mais de quatro vezes maiores que a Terra, com órbitas superiores a 17 dias.

A segunda estrela, TOI 1807, hospeda apenas um planeta conhecido, TOI 1807 b, que foi detectado pela primeira vez pela NASA em 2020. Tem cerca de duas vezes o tamanho da Terra e orbita a estrela em apenas 13 horas.

Alex, que agora está estudando para um mestrado em física na UCL, disse:"Descobrir um sistema planetário que existe neste período de transição da 'adolescência' nos dá a chance de testar nossos modelos deste período de evolução inicial e sondar algumas das questões que ainda temos.

"Acredito que o TOI 2076 e o ​​TOI 1807 nos ajudarão a entender melhor os processos de formação e evolução iniciais, de modo que possamos entender como nosso próprio sistema solar veio a existir. "

Dr. Shaun Atherton, da Escola de Ciências de Loughborough, também esteve envolvido na identificação e foi supervisor do projeto de Alex.

Ele acrescentou:"Esta descoberta é importante por duas razões. Uma é a idade das duas estrelas. Investigar as estrelas e seus planetas neste estágio de evolução nos dará insights sobre a evolução inicial de nosso próprio sistema solar. A segunda é a origem comum de as duas estrelas. Nascido na mesma nuvem de gás, mas depois de se separar, podemos aprender como esses dois sistemas estelares se desenvolveram separadamente. "

Os cientistas estão trabalhando atualmente para medir as massas dos planetas, mas a interferência das estrelas jovens hiperativas pode tornar isso um desafio.

De acordo com modelos teóricos, planetas inicialmente têm atmosferas espessas que sobraram de sua formação em discos de gás e poeira ao redor de estrelas infantis. Em alguns casos, planetas perdem sua atmosfera inicial devido à radiação estelar, deixando para trás núcleos rochosos. Alguns desses mundos desenvolvem atmosferas secundárias por meio de processos planetários como a atividade vulcânica. As idades dos sistemas TOI 2076 e TOI 1807 sugerem que seus planetas podem estar em algum lugar no meio desta evolução atmosférica.

TOI 2076b recebe 400 vezes mais luz ultravioleta de sua estrela do que a Terra recebe de nosso próprio sol - e TOI 1807b recebe cerca de 22, 000 vezes mais. Se os cientistas podem descobrir as massas dos planetas, as informações podem ajudá-los a determinar se missões como o Hubble da NASA e os próximos telescópios espaciais James Webb podem estudar a atmosfera dos planetas - se os tiverem.

Um artigo descrevendo as descobertas foi publicado no Astronomical Journal .