Astrônomos ficam surpresos ao descobrirem que o planeta é “muito massivo para sua estrela”

Escrito por Will Dunham

WASHINGTON (Reuters) – O tipo mais comum de estrela em nossa galáxia, a Via Láctea, é chamada de anã vermelha e é muito menor e mais escura que o nosso Sol. Estas estrelas – ou assim se pensava – não são suficientemente grandes para albergar planetas muito maiores que a Terra.

Mas a descoberta de um planeta com pelo menos 13 vezes a massa da Terra orbitando perto de uma anã vermelha (apenas 11% da massa do Sol) levou os astrónomos a regressar a uma teoria de formação planetária que inclui este tipo dominante de estrela. A proporção entre a massa deste planeta e sua estrela é mais de 100 vezes maior que a proporção entre a massa da Terra e do Sol.

“Descobrimos um planeta que é demasiado massivo para a sua estrela”, disse Suvrath Mahadevan, astrónomo da Penn State e um dos líderes do estudo publicado esta semana na revista Science.

A estrela, chamada LHS 3154, está relativamente perto de nós, a cerca de 50 anos-luz da Terra. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, que é de 5,9 trilhões de milhas (9,5 trilhões de km).

O sol é cerca de mil vezes mais luminoso que esta estrela.

“É apenas uma estrela”, disse o astrônomo da Universidade de Princeton, Gumundur Stefansson, principal autor do estudo. “Ela tem uma massa logo acima do limite de fusão de hidrogênio para ser considerada uma estrela.”

O planeta, chamado LHS 3154 b, orbita a cerca de 2,3% da distância orbital da Terra ao Sol e orbita a sua estrela a cada 3,7 dias. Está muito mais próximo do que o planeta Mercúrio, mais próximo do Sol, no nosso sistema solar.

O planeta pode ser semelhante em tamanho e composição a Netuno, o menor dos quatro planetas gasosos do nosso sistema solar. O diâmetro de Netuno é cerca de quatro vezes o diâmetro da Terra. O método utilizado para estudar o planeta não permitiu aos investigadores medir o seu diâmetro, mas acreditam que seja cerca de três a quatro vezes o diâmetro da Terra.

Netuno, que não possui superfície sólida, tem uma atmosfera dinâmica composta principalmente de hidrogênio e hélio, sobre um manto composto principalmente de amônia dissolvida e água, e um núcleo sólido. Com base na sua provável composição semelhante à de Neptuno e na proximidade da sua estrela, é pouco provável que suporte vida, disse Stefansson.

As estrelas se formam quando aglomerados densos de gás e poeira interestelar entram em colapso sob sua própria gravidade. Assim que uma estrela nasce no centro dessa nuvem, o material restante forma um disco giratório em torno dela que alimenta o crescimento estelar e muitas vezes dá origem a planetas.

Então, por que uma anã vermelha não pode hospedar um planeta do tamanho do planeta recém-descrito?

“O disco de formação planetária em torno das estrelas tem apenas uma pequena fração da massa estelar, e espera-se que cresça com essa massa. Portanto, uma estrela de massa muito baixa também deveria ter um disco de baixa massa. Tal disco deveria não seja pesado.” “O suficiente para dar origem ao planeta que descobrimos”, disse Mahadevan.

“Este planeta levanta questões sobre como os planetas se formam em torno de estrelas de menor massa, porque anteriormente se pensava que tais estrelas só eram capazes de formar pequenos planetas terrestres semelhantes em massa à Terra”, disse Stefansson.

Os investigadores descobriram LHS 3154 b detectando uma oscilação subtil na estrela hospedeira causada pelos efeitos gravitacionais do planeta durante a sua órbita. Eles usaram um instrumento chamado Habitable Zone Planet Finder (HPF), construído por uma equipe liderada por Mahadevan, no Telescópio Hobby Eberly do Observatório McDonald da Universidade do Texas.

Ele foi projetado para encontrar planetas orbitando estrelas relativamente frias que tenham potencial para conter água líquida em suas superfícies, um fator chave para a vida.

“À medida que construímos novos instrumentos e à medida que a nossa precisão de medição aumenta, vemos o universo de formas novas e inesperadas”, disse Mahadevan. “Construímos o HPF para detectar planetas terrestres em torno destas estrelas frias. Esta descoberta é mais uma de uma série contínua de surpresas que mostram o quanto ainda temos que aprender sobre os planetas e a sua formação.”

(Reportagem de Will Dunham, edição de Rosalba O’Brien)