Pop up my Cbox

terça-feira, 3 de janeiro de 2023

Brasileiro ajuda a explicar "vale" entre superterras e mininetunos




 Ao fazerem os primeiros censos amplos de exoplanetas, após mais de 5.000 astros descobertos, os astrônomos se depararam com um enigma: embora haja muitos mundos com 1 a 4 vezes o tamanho da Terra, eles se dividem em dois blocos, com uma ausência marcada daqueles que teriam diâmetro algo em torno de 1,8 do terrestre. Esse "vale" no gráfico de distribuição dos exoplanetas carece de explicação, e agora um grupo liderado por um pesquisador brasileiro parece ter encontrado uma bem convincente.

Assim que ficou constatado que as maiores concentrações de exoplanetas nessa faixa de tamanho se apresentam em torno de 1,4 raio terrestre (as chamadas superterras) e de 2,4 raios terrestres (os mininetunos), a primeira hipótese explicativa foi a de que eram basicamente todos similares na origem, nascidos a partir de núcleos rochosos e variando apenas na capacidade de preservar uma atmosfera primordial rica em hidrogênio e hélio. Aqueles que tiveram porte inicial suficiente para reter essa atmosfera acabaram maiores, como mininetunos, e os que a perderam, varrida pela radiação de suas estrelas, se juntaram ao grupo das superterras.

Agora, a equipe de André Izidoro, da Universidade Rice, nos EUA, propõe uma alternativa. Em artigo publicado no Astrophysical Journal Letters, o grupo sugere que o "vale" pode não ter a ver com a tal fotoevaporação da atmosfera, mas surgiria do processo natural de formação dos sistemas. Rodando simulações do processo, os pesquisadores sugerem que, conforme os planetas surgem a partir do disco de gás e poeira, sua interação com o disco faz com que migrem para dentro e acabem em órbitas ressonantes umas com as outras (em que o período de um planeta é um múltiplo do de outro). Após a dissipação do disco, os planetas saem dessa trava exata e o sistema passa por uma fase de instabilidade, com colisões gigantes (como a que ocorreu por aqui entre a Terra e um corpo do tamanho de Marte para formar a Lua).

As colisões dissipariam a atmosfera primordial desses mundos, e aí o que separaria as superterras dos mininetunos seria a quantidade de água presente neles: os mais ressecados acabariam com diâmetro ao redor de 1,4 do terrestre, e os mais aquosos (mais de 10% da massa em água) teriam diâmetro típico de 2,4 vezes o da Terra.

A vantagem dessa explicação para o "vale" é que ela emerge naturalmente do processo de formação, que por sua vez responde por várias outras características reveladas pelos censos exoplanetários, como os padrões orbitais e as massas aproximadas dos planetas. Contudo, convém não subestimar a capacidade criativa da natureza; é bem possível que o mecanismo de fotoevaporação também tenha um papel em alguns sistemas. E a prova dos noves, caso a caso, será a observação. Com o aprofundamento do estudo dos exoplanetas e a identificação de sua composição, será mais fácil discriminar entre uma e outra hipótese.

Nenhum comentário:

Postar um comentário