Astrônomos explicam formação de sete exoplanetas em redor de TRAPPIST-1

Esta impressão de artista apareceu na capa da edição de 23 de fevereiro de 2017 da revista Nature, anunciando que a estrela TRAPPIST-1, uma anã vermelha ultrafria, tem em órbita sete planetas do tamanho da Terra. Qualquer um destes planetas pode ter água líquida. Os planetas mais distantes têm, mais provavelmente, grandes quantidades de gelo, especialmente na face oposta à estrela.Crédito: NASA/JPL-Caltech

Astrónomos da Universidade de Amesterdão forneceram uma explicação para a formação do sistema planetário TRAPPIST-1. O sistema tem sete planetas tão grandes quanto a Terra que orbitam muito perto da sua estrela hospedeira. O ponto crucial, de acordo com os investigadores da Holanda, é a linha onde o gelo se torna em água. Perto dessa linha de neve, as rochas que vaguearam a partir das regiões mais longínquas receberam uma porção adicional de água e aglomeraram-se para formar protoplanetas. O artigo com o modelo foi aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

Em fevereiro de 2017, uma equipa internacional de astrónomos anunciou a descoberta de um sistema com sete exoplanetas em redor de uma pequena estrela, TRAPPIST-1. O grande número de planetas relativamente grandes, em órbita tão íntima de uma estrela pequena, veio contra as teorias vigentes da formação planetária. Os investigadores da Universidade de Amesterdão desenvolveram agora um modelo que explica as origens do sistema planetário.

Até agora, existiam duas teorias principais para a formação de planetas. A primeira teoria assume que os planetas são formados mais ou menos nas posições onde se encontram. Com TRAPPIST-1, isso é improvável porque o disco a partir do qual os planetas se formam deveria ter sido muito denso. A segunda teoria assume que um planeta se forma muito mais longe no disco e, depois, migra para dentro. Esta teoria também causa problemas ao sistema TRAPPIST-1 pois não explica porque é que os planetas são praticamente todos do tamanho da Terra.

Migração de seixos
Agora, os cientistas de Amesterdão desenvolveram um modelo onde são os seixos que migram em vez de planetas inteiros. O modelo começa com rochas que flutuam a partir das regiões mais distantes da estrela. Estes seixos são constituídos principalmente por gelo. Quando chegam perto da chamada linha de neve, o ponto quente o suficiente para a água se tornar líquida, recebem uma porção adicional de vapor de água para processar. Como resultado, aglomeram-se para formar um protoplaneta. Em seguida, o protoplaneta move-se um pouco mais perto da estrela. No caminho, "suga" mais rochas como um aspirador até que alcança o tamanho da Terra. O planeta move-se então um pouco mais e abre espaço para a formação do próximo planeta.

O ponto crucial, de acordo com os investigadores, é a aglomeração de rochas perto da linha de neve. Ao atravessarem a linha de neve, os seixos perdem o seu conteúdo gelado. Mas essa água é reutilizada pela seguinte "carga" de rochas que viaja desde as regiões mais externas do disco de poeira. No sistema TRAPPIST-1, este processo foi repetido até formar sete planetas.

Modelo da linha de neve
O líder da investigação, Chris Ormel da Universidade de Amesterdão, comentou: "Para nós, TRAPPIST-1 e os seus sete planetas surgiram como uma bem-vinda surpresa. Temos vindo a trabalhar na agregação e "varredura" de planetas há já algum tempo e também estávamos a desenvolver um novo modelo da linha de neve. Graças à descoberta de TRAPPIST-1 podemos comparar o nosso modelo com a realidade." Num futuro próximo, os cientistas de Amesterdão querem refinar o seu modelo. Irão executar simulações de computador para ver como o modelo se comporta sob condições iniciais diferentes.

Os investigadores ainda esperam alguma discussão entre colegas. O modelo é bastante revolucionário porque as rochas viajam da região externa do disco, até à linha de neve, sem muita atividade pelo meio. Ormel acrescenta: "Espero que o nosso modelo ajude a responder à questão de quão único é o nosso próprio Sistema Solar em comparação com outros sistemas planetários."