Desde meados da década de 1990, quando o primeiro planeta em torno de outra estrela foi descoberto, os astrônomos vêm coletando exoplanetas. Em um novo estudo, os astrônomos classificaram esses planetas e descobriram que a maioria dos planetas encontrados até agora são divididos em tamanho em dois grupos: planetas terrestres rochosos e minineptunes maiores. A equipe usou dados da missão Kepler da NASA e do observatório Keck.
Na verdade, o estudo mostra que nossa Galáxia favorece dois tipos de planetas: mundos rochosos 1,75 vezes o tamanho da Terra e minineptunes cobertos de gás, que são 2 a 3,5 vezes maiores que a Terra. A Via Láctea raramente forma planetas com tamanhos entre esses dois grupos.
O diagrama mostra o número de pequenos exoplanetas por 100 estrelas, dependendo de seu tamanho em relação à Terra. Crédito: NASA / Ames / Caltech / Universidade do Havaí (BJ Fulton)
“Não há planetas no sistema solar com o tamanho entre a Terra e Netuno. Uma das maiores surpresas de Kepler é que quase todas as estrelas têm pelo menos um planeta maior que a Terra, mas menor que Netuno. Adoraríamos saber o que são esses planetas misteriosos e por que não os temos”, afirma Eric Petigura, coautor do estudo no California Institute of Technology (EUA).
O Kepler procura mundos distantes usando o método de trânsito. A magnitude do eclipse se correlaciona com o tamanho do planeta, mas para determinar com precisão seu tamanho, é necessário medir sua estrela. Uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, junto com colegas de várias instituições, examinou mais de perto o tamanho dos planetas usando o Observatório Keck. Eles passaram anos coletando dados espectrais para estrelas com 2.000 planetas do catálogo Kepler. Os dados espectrais forneceram medidas precisas do tamanho das estrelas, o que, por sua vez, permitiu aos pesquisadores determinar o tamanho dos exômeros que orbitam.
Com novos dados do Observatório Keck, os pesquisadores foram capazes de determinar o tamanho de 2.000 planetas com 4 vezes mais precisão. Quando os cientistas os classificaram, eles ficaram surpresos ao encontrar uma lacuna impressionante entre grupos de terras rochosas e o mini-Netuno.
O motivo da lacuna não é claro, mas os cientistas encontraram duas explicações possíveis. O primeiro é baseado na ideia de que a natureza prefere criar planetas aproximadamente do tamanho da Terra. Alguns desses planetas, por razões ainda não totalmente compreendidas, acabam capturando gás suficiente para "cruzar a linha" e se tornarem minineptunes gasosos.
O diagrama mostra como exoplanetas do tamanho da Terra e mini-netuno são formados. Crédito: NASA / Ames / Caltech / Universidade do Havaí (BJ Fulton)
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“Mini Neptunes são como rochas com grandes bolas de gás ao seu redor. O hidrogênio e o hélio na bola não contribuem para o ganho de massa de todo o sistema como um todo, mas dão uma grande contribuição para o volume, tornando os planetas muito maiores em tamanho”, continua Eric Petigura.
A segunda possível razão pela qual os planetas não possuem tamanhos intermediários está associada à perda de gás, ou melhor, à combustão quando expostos à radiação da estrela hospedeira. Ambos os cenários provavelmente explicam a lacuna de tamanho planetário. “No futuro, os pesquisadores planejam estudar o conteúdo de elementos pesados nesses planetas para saber mais sobre sua composição. Vivemos na era dourada da astronomia planetária porque encontramos milhares de planetas ao redor de outras estrelas. Atualmente, estamos trabalhando para entender a composição do minineptuno. Isso deve explicar por que esses mundos se formam com tanta frequência nas órbitas de outras estrelas e por que eles não existem ao redor do Sol”, concluiu Eric Petigura.
Roman Zakharov
