Por que não descobrimos exoplanetas co-orbitais? As marés podem oferecer uma possível resposta
As órbitas finais do planeta troiano em um referencial rotativo onde a estrela primária e o planeta secundário estão fixos, no X esquerdo e direito, respectivamente. O sinal de mais marca o ponto de Lagrange equilátero L4. Começando após 600.100 órbitas do secundário em torno do primário, o Trojan já está em uma órbita em forma de banana. Com cerca de 602.996 órbitas, o Trojan escapa dessa oscilação e assume uma órbita excêntrica mais próxima da estrela primária. Apenas cerca de três órbitas depois, ele tem um encontro próximo com o planeta secundário, e a simulação para. Crédito:Instituto SETI
Em nosso sistema solar, existem vários milhares de exemplos de objetos co-orbitais:corpos que compartilham a mesma órbita ao redor do sol ou de um planeta. Os asteróides Trojan são um exemplo. Ainda não observamos nenhum co-orbital semelhante em sistemas extra-solares, apesar de descobrir mais de 5.000 exoplanetas. Em um novo estudo publicado em
Icarus por Anthony Dobrovolskis, SETI Institute, e Jack Lissauer, NASA Ames Research Center, os autores teorizam que alguns exoplanetas troianos se formam, mas aqueles que são grandes e em órbitas de curto período (e, portanto, relativamente fáceis de detectar) são tipicamente forçados a sair órbita compartilhada pelas marés. Eles colidem com sua estrela ou seu planeta gigante quando isso acontece.
"Se ou quando os exoplanetas troianos forem descobertos, este trabalho pode ajudar a revelar algumas propriedades de suas estruturas internas", disse Dobrovolskis, pesquisador do Instituto SETI.
Aqui na Terra, o atrito causado pelas marés faz com que a rotação da Terra diminua, resultando em nossa lua se afastando da Terra. Generalizando a teoria do atrito de maré para sistemas com mais de dois corpos, os autores aplicam a teoria a sistemas que incluem uma estrela, um planeta gigante e um planeta semelhante à Terra oscilando em torno de L4 ou L5 de um planeta gigante ou do ponto equilátero do planeta gigante .
Com base em suas análises, as marés levantadas pela estrela e pelo planeta gigante no planeta semelhante à Terra fizeram com que suas oscilações crescessem até se tornarem instáveis. Os pesquisadores fizeram simulações numéricas que mostram que as oscilações do Trojan mudam de forma oval para forma de banana e, finalmente, saem da órbita compartilhada, colidindo com a estrela ou o planeta gigante.
Os achados são consistentes com resultados publicados anteriormente de 2013 por Rodriguez et al., e em 2021 por Couturier et al. Isso sugere que as marés estão removendo exoplanetas co-orbitais antes que possamos observá-los. Se for esse o caso, ainda podemos descobrir exoplanetas co-orbitais. Também é possível que a missão Lucy da NASA aos asteroides Trojan, lançada em outubro passado, possa fornecer pistas adicionais sobre o papel das marés nos sistemas coorbitais.
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