Os astrónomos identificaram um sistema planetário único em torno de uma estrela jovem, V1298 Tau, apresentando quatro planetas de densidade notavelmente baixa. Estes mundos, que orbitam uma estrela com 20 milhões de anos, possuem densidades comparáveis ao poliestireno – uma descoberta chave que poderá desvendar os mistérios de como tomam forma os tipos mais comuns de sistemas planetários na nossa galáxia.
O elo perdido na formação planetária
Durante anos, os astrônomos detectaram numerosos sistemas planetários contendo planetas maiores que a Terra, mas menores que Netuno. No entanto, quase todos estes sistemas orbitam estrelas mais antigas, tornando difícil observar diretamente o processo de formação. O sistema V1298 Tau fornece uma visão rara e em tempo real de uma versão jovem dessas configurações planetárias comuns.
“Estamos vendo uma versão jovem de um tipo de sistema planetário que vemos por toda a galáxia”, explica Erik Petigura, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. Esta descoberta é significativa porque permite aos cientistas estudar a formação planetária à medida que ela acontece, em vez de inferi-la a partir de sistemas maduros.
Como a descoberta foi feita
O sistema foi inicialmente detectado em 2017, mas observações detalhadas levaram cinco anos de trabalho meticuloso usando telescópios espaciais e terrestres. A equipa, liderada por John Livingston e Erik Petigura, rastreou variações subtis nos tempos orbitais dos planetas, causadas por interações gravitacionais entre eles. Essas variações permitiram calcular o raio e a massa de cada planeta com uma precisão sem precedentes.
O processo teve seus desafios. O cálculo da órbita do planeta mais externo exigiu suposições fundamentadas; um erro de cálculo poderia ter invalidado todo o estudo. No entanto, as estimativas da equipa revelaram-se extremamente precisas, confirmando as suas descobertas.
Os próprios planetas: densidade notavelmente baixa
As medições revelaram que os planetas têm densidades excepcionalmente baixas – comparáveis ao isopor. Os seus raios variam entre cinco a dez vezes os da Terra, enquanto as suas massas são apenas algumas vezes maiores. Isto sugere que os planetas ainda estão a contrair-se sob a sua própria gravidade, evoluindo lentamente em direção aos tamanhos mais compactos de super-Terra ou sub-Netuno, comuns em sistemas mais antigos.
Ressonância Orbital e Estabilidade do Sistema
Os planetas em V1298 Tau exibem ressonância orbital, o que significa que os seus períodos orbitais estão matematicamente relacionados entre si. Este arranjo alinha-se com a teoria predominante da formação de sistemas planetários, onde os sistemas inicialmente se formam num estado ressonante e compactado antes de se tornarem instáveis ao longo de milhares de milhões de anos.
Sean Raymond, da Universidade de Bordéus, observa que esta descoberta representa um potencial precursor dos típicos sistemas subnetunianos. Estudar esses sistemas jovens é notoriamente difícil, tornando esta descoberta particularmente valiosa.
“Este sistema descoberto de planetas próximos e de menor massa orbitando uma estrela muito jovem representa um precursor potencial de um típico sistema sub-Netuno”, disse Raymond.
Concluindo, o sistema V1298 Tau oferece uma visão sem precedentes dos estágios iniciais da formação planetária. As densidades notavelmente baixas destes mundos jovens fornecem pistas vitais para a compreensão de como surgem os tipos mais comuns de sistemas planetários na nossa galáxia, colmatando uma lacuna crítica no nosso conhecimento da evolução exoplanetária.
