Astrônomos descobrem planetas gigantes como Júpiter e leves como algodão-doce

Astrônomos descobriram a dupla TOI-791 b e TOI-791 – dois dos planetas gigantes mais “esponjosos” já vistos; entenda a pesquisa

Astrônomos identificaram dois dos planetas gigantes mais “fofos” e de baixa densidade já registrados. Para se ter uma ideia, eles são menos densos até que algodão-doce. Esse par incomum de planetas classificados como “superinflados” foi detectado por uma equipe internacional liderada pela Universidade de Oxford, em parceria com a Universidade de Birmingham e a Université Côte d’Azur/Observatoire de la Côte d’Azur. O estudo foi publicado nesta semana na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os planetas recém-encontrados, TOI-791 b e TOI-791 c, orbitam uma estrela anã situada a cerca de 1.110 anos-luz da Terra, na constelação do Peixe Voador. Apesar de cada um ter tamanho semelhante ao de Júpiter, ambos apresentam uma massa surpreendentemente baixa para suas dimensões.

Gigantes e leves: como são os planetas ‘superinflados’ recém-descobertos
O TOI-791 b tem uma densidade de apenas 0,038 gramas por centímetro cúbico, enquanto o TOI-791 c apresenta 0,047 gramas por centímetro cúbico. Em comparação, Júpiter possui uma densidade média de 1,33 gramas por centímetro cúbico. Isso significa que ele é cerca de 28 a 35 vezes mais denso do que esses planetas recém-descobertos.

A diferença fica ainda mais evidente quando se usa o algodão-doce como referência, que tem densidade aproximada de 0,05 gramas por centímetro cúbico. Para comparação adicional, a Terra é muito mais densa, com cerca de 5,5 gramas por centímetro cúbico em média.

Os cientistas acreditam que os dois planetas se formaram ao mesmo tempo, a partir do mesmo disco de gás e poeira que envolvia a estrela jovem, o que faz deles uma espécie de “irmãos” planetários (isso será explicado melhor ao final da matéria).

Eles também estão ligados por uma configuração orbital incomum chamada ressonância de movimento médio 5:3. Em termos mais simples: para cada cinco voltas completas feitas pelo planeta mais próximo da estrela, o planeta mais distante completa quase três órbitas.

Atualmente, são conhecidos apenas mais quatro sistemas planetários com planetas do tipo “superinflados” — ou seja, mundos com densidade extremamente baixa. Isso torna o sistema TOI-791 uma oportunidade rara para estudar como esses tipos de planetas se formam e evoluem ao longo do tempo.

“É ainda mais incomum encontrar dois deles [planetas ‘superinflados’] no mesmo sistema”, afirmou a autora principal do estudo, George Dransfield, em comunicado. Ela atua no Departamento de Física da Universidade de Oxford. “As densidades extremamente baixas deles os tornam alvos fascinantes para entender como sistemas planetários se formam e evoluem.”

A ajuda de cientistas cidadãos
Voluntários do projeto de ciência cidadã Planet Hunters TESS foram os primeiros a identificar o TOI-791 b em 2019 e o TOI-791 c em 2023 como possíveis candidatos a planeta. Esse projeto analisa dados captados pelo satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), da NASA, em busca de sinais de exoplanetas ainda não confirmados.

Depois disso, os cientistas reuniram medições obtidas por telescópios de diferentes partes do mundo para estimar o tamanho e a massa dos dois planetas. Com essas informações, foi possível calcular suas densidades extremamente baixas.

A descoberta foi construída a partir de oito anos de observações, incluindo dados do telescópio ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets), instalado na Estação Concordia, na Antártida. O instrumento é operado por pesquisadores da Université Côte d’Azur/Observatoire de la Côte d’Azur, em colaboração com cientistas de outros países.

As longas noites de inverno no continente antártico deram uma vantagem importante aos astrônomos. Meses de escuridão contínua permitiram acompanhar sem interrupções os trânsitos incomumente longos dos planetas, cada um com duração superior a 11 horas. De acordo com os pesquisadores, esses são os trânsitos planetários contínuos mais longos já registrados a partir de observações feitas na Terra.

Como os planetas ‘superinflados’ se formam?
Cientistas ainda buscam compreender como esses planetas de densidade extremamente baixa se formam. Uma das hipóteses principais é que eles tenham atmosferas muito extensas, compostas principalmente por hidrogênio e hélio, que acabam representando uma parte significativa de sua massa total.

Fonte: Olhar Digital