Um planeta extra-solar com luas hipotéticas (possíveis, mas não comprovadas) com água. Crédito de imagem: NASA / IPAC / R. Doeu. Clique para ampliar
Na última década, os astrônomos que usam uma técnica de caça ao planeta que mede pequenas mudanças na velocidade de uma estrela em relação à Terra descobriram mais de 130 planetas extra-solares. Os primeiros desses planetas foram gigantes gasosos, a massa de Júpiter ou maior. Depois de vários anos, os cientistas começaram a detectar planetas de massa de Saturno. E em agosto passado, eles anunciaram a descoberta de um punhado de planetas de massa de Netuno. Poderiam ser super-Terras?
Em uma palestra recente em um simpósio sobre planetas extra-solares, o astrônomo do Carnegie Institution, de Washington, Alan Boss, explicou as possibilidades.
Recentemente, técnicas de busca de planetas com velocidade radial levaram nossa capacidade de descoberta abaixo do limite de massa de Saturno para o que chamaríamos de limite de gigantes do gelo.
Portanto, agora somos capazes de encontrar planetas, perto de suas estrelas hospedeiras, com massas comparáveis às de Urano e Netuno (14 a 17 vezes a massa da Terra).
Em grande parte, isso se deve ao fato de Michel Mayor e seus colegas terem um novo espectrômetro em La Silla, que possui resolução espectral sem precedentes de até 1 metro por segundo. E acho que o grupo de Geoff Marcy e Paul Butler também está bem atrás disso.
A questão interessante, porém, é: o que são essas coisas? Eles são gigantes do gelo que formaram várias AUs e migraram, ou são algo mais? Infelizmente, não sabemos exatamente quais são suas massas. Mais importante ainda, não sabemos realmente qual é a densidade deles. Então eles poderiam ser rochas com 15 massas terrestres ou gigantes de gelo com 15 massas terrestres.
O que realmente precisamos fazer é que as pessoas saiam e descubram outros 7 ou mais. Temos três até agora. Se tivéssemos 10 no total, teríamos o suficiente para que um deles transitasse sua estrela e, pelo menos, pudéssemos ter uma idéia de qual é sua densidade.
Eu acho, porém, que há uma boa chance de que elas possam realmente ser uma nova classe de planeta: super-Terras. A razão pela qual eu argumentaria é que, pelo menos em dois dos sistemas em que foram encontrados, esses "Neptunes quentes" são acompanhados por um planeta maior de massa de Júpiter com uma órbita de período mais longo.
Se os planetas de menor massa são gigantes do gelo que se formaram longe de suas estrelas, a menos que você tenha um cenário altamente artificial, você não imaginaria que eles acabariam migrando para dentro, passando pelos caras maiores. Esses sistemas se parecem mais com o nosso próprio sistema solar, onde você tem os bolsistas de baixa massa dentro dos gigantes do gás.
Os planetas em um sistema como o nosso sistema provavelmente não sofreram muita migração. Então, eu diria que talvez esses caras sejam objetos que se formaram dentro dos gigantes de gás e migraram apenas um pouco, terminando onde podemos detectá-los com as pesquisas de espectroscopia de curto período.
Para apoiar essa idéia, há um trabalho teórico de George Wetherill, de Carnegie, de quase 10 anos atrás, agora, onde ele fez alguns cálculos do processo de acumulação de planetas rochosos. Ele muitas vezes descobriu que havia muita propagação nas massas do que você conseguiu, porque a acumulação é um processo muito estocástico. Para os parâmetros típicos que ele usou, no final de 100 milhões de anos, ele não apenas obteria objetos com 1 massa terrestre, mas também objetos com até 3 massas terrestres.
Bem, na época, ele assumiu para seus cálculos uma densidade superficial relativamente baixa em 1 UA, onde esses planetas estavam se formando. Dado o que sabemos agora, se você deseja ser capaz de fazer um Júpiter a 5 AU usando o modelo de formação de núcleos de formação planetária, é necessário aumentar a densidade no disco protoplanetário por um fator de 7 ou mais sobre o que Wetherill assumido.
Isso se ajusta diretamente à massa dos planetas que você esperaria encontrar como resultado. Portanto, se você fizesse esses cálculos novamente, assumindo essa densidade inicial mais alta, o limite superior da massa dos planetas internos passaria de 3 massas terrestres, que é o que Wetherill obteve, ou seja, 21 massas terrestres. Isso está na faixa do que estamos estimando para esses objetos quentes recém-descobertos de massa de Netuno.
Então, talvez o que realmente estamos vendo seja uma nova classe de objetos, super-Terras, em vez de gigantes do gelo.
Fonte original: NASA Astrobiology
