O 'estranho' sistema planetário que desafia o conhecimento sobre como os planetas se formam

Como os planetas se formam é uma das questões mais fundamentais sobre o nosso Universo. Os cientistas têm uma teoria que se alinha com o que vemos em nosso Sistema Solar, bem como em outros lugares do cosmos.

Mas agora um sistema planetário distante parece contradizê-la, de acordo com um artigo publicado na revista Science. A teoria diz que os planetas se originam de discos de gás e poeira que circundam estrelas jovens.

"O que acreditamos que acontece é que os planetas crescem acumulando essa poeira", disse Thomas Wilson, professor assistente de astronomia na Universidade de Warwick, no Reino Unido, e principal nome por trás do novo estudo.

"Eles começam a se juntar para formar pequenos grãos, que então colidem uns com os outros para formar corpos maiores chamados planetesimais e, eventualmente, esses corpos colidem para formar planetas."

Isso resulta na natureza rochosa de planetas como a Terra, bem como nos núcleos de gigantes gasosos como Júpiter.

Mas condições como temperatura e disponibilidade de certos materiais variam dependendo da distância da estrela, o que determina a composição externa do planeta.

"Nas regiões externas, onde é muito mais frio, além do que é chamado de linha de gelo, gases e gelos podem aparecer porque é frio o suficiente para que eles existam", disse Wilson.

Aqui, atmosferas densas podem se acumular e formar planetas gasosos, sem serem varridas pela radiação da estrela, de acordo com a Agência Espacial Europeia. Gigantes gasosos, como Júpiter, tendem a se formar nessas áreas.

Mais perto da estrela, no entanto, é mais quente e há mais poeira em comparação com o gás, resultando na formação de planetas rochosos como Mercúrio, Vênus, Terra e Marte em nosso Sistema Solar.

É essa variação nas condições, juntamente com a suposição de que todos os planetas em um sistema se formam aproximadamente ao mesmo tempo, que significa que devemos esperar ver uma certa ordem de planetas orbitando estrelas: planetas rochosos mais próximos da estrela e planetas gasosos mais distantes.

Mas o sistema planetário descrito no novo estudo parece contradizer isso.

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LHS 1903 é uma pequena estrela anã vermelha do tipo M, localizada a cerca de 117 anos-luz do Sistema Solar. Ela é mais fria e menos brilhante que o Sol e é orbitada por quatro planetas.

No novo estudo, Wilson, com uma equipe internacional que abrange quase todos os continentes, analisou mais de perto o sistema estelar e descobriu que os três planetas mais internos seguiam o padrão esperado: o mais próximo da estrela é rochoso e os dois seguintes são gasosos.

Mas, usando observações do satélite Cheops, da Agência Espacial Europeia, eles descobriram que o quarto planeta era rochoso, apesar de ser o mais distante da estrela hospedeira.

"Esperávamos que fosse gasoso... por que é rochoso? Essa era a grande questão", disse o professor.

Ele disse que a equipe vinha explorando possíveis explicações para a ordem dos planetas.

Entre as ideias consideradas, estava a de que a radiação da estrela poderia ter empurrado o gás para longe, ou que o planeta mais externo teria sido atingido por um objeto que dissipou sua atmosfera.

Mas a estrela não poderia ter empurrado o gás para longe do quarto planeta sem também fazer o mesmo com o segundo e o terceiro, e a modelagem sugeriu que qualquer impacto grande o suficiente para dissipar a atmosfera do planeta também o teria destruído.

Depois de descartar essas teorias, os cientistas consideraram se a composição "estranha" seria resultado da formação dos planetas um após o outro, em vez de simultaneamente.

"Se você forma esse planeta externo no que chamamos de ambiente esgotado ou reduzido, onde há menos recursos disponíveis, você pode facilmente produzir as propriedades desse planeta", disse Wilson.

Ele sugeriu que o sistema estelar pode já ter ficado sem gás quando o planeta externo se formou. "E assim, a conclusão a que chegamos é que pode haver esse mecanismo de formação de dentro para fora, no qual você forma primeiro o planeta mais próximo da estrela hospedeira, depois o próximo planeta, e assim por diante, até chegar ao planeta mais externo."

A ideia de que os planetas se formam sequencialmente do mais próximo da estrela para o mais distante, com recursos cada vez mais escassos, é chamada de Formação Planetária de Dentro para Fora e foi proposta como uma teoria há mais de 10 anos.

Mas a ESA afirma que esta é a evidência mais convincente já encontrada de que isso realmente acontece.

Wilson diz acreditar que talvez precisemos reavaliar a suposição de que todos os planetas de um sistema começam a crescer mais ou menos ao mesmo tempo, especialmente se esse for um padrão que observamos em outras partes do cosmos.

Essa revisão poderia ter impactos indiretos na compreensão do próprio Sistema Solar também. "Mercúrio se formou primeiro, depois Vênus, depois a Terra e Marte? Isso levanta questões sobre a cronologia do nosso próprio Sistema Solar."

Ele também disse que isso destaca que não devemos presumir que tudo o que acontece em nosso próprio Sistema Solar seja a norma.

"Existem esses tipos de planetas chamados super-Terras e sub-Netunos, e todos esses tipos exóticos que simplesmente não temos no Sistema Solar", disse ele.

"Temos que pensar que todos esses sistemas planetários alienígenas podem ter todos os formatos e tamanhos. Pode haver coisas lá fora que tenham um mundo mais habitável do que estamos pensando ainda, porque estamos muito centrados no Sistema Solar."