Cientistas encontram um planeta que não deveria existir

Um estudo publicado hoje na Science (1) descreveu um planeta orbitando a estrela-anã vermelha GJ 3512 localizada a 30 anos-luz da Terra que não deveria existir segundo a atual teoria de formação planetária. Apesar da estrela possuir somente um décimo da massa do Sol, ela possui um planeta gigante em sua órbita - GJ 3512b, um corpo com uma massa em torno de metade daquela de Júpiter -, uma observação mais do que inesperada. Ao redor de estrelas dessas dimensões, deveriam ter somente planetas do tamanho da Terra ou, no máximo, Super-Terras. O planeta gigante, no entanto, é, no mínimo, uma ordem de magnitude mais massivo do que planetas previstos por modelos teóricos para estrelas tão pequenas.

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O misterioso planeta foi detectado por um grupo de pesquisa chamado CARMENES, o qual possui o objetivo específico de investigar e descobrir planetas orbitando estrelas de menores dimensões. Para as observações, os pesquisadores utilizaram o Observatório Calar Alto, localizado a uma altitude de 2100 metros no sul da Espanha. Via espectrografia de infravermelho (2) foi mostrado que a estrela GJ 3512 - possuindo 0,12 massas solares - regularmente se movia para mais próximo de nós e para mais afastado de nós (variações na velocidade radial), um fenômeno engatilhado por um corpo companheiro substancialmente massivo, no caso, um exoplaneta gigante gasoso (mínimo de 46% da massa Jupiteriana).

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(2) As anãs-vermelhas (anãs-M), o mais comum tipo de estrela na nossa galáxia, são corpos estelares de baixa massa que emitem luz no infravermelho próximo, tornando difícil detectar qualquer exoplaneta em órbita. Por isso a necessidade de um espectrógrafo de infravermelho. Até o momento, cerca de 4 mil planetas orbitando estrelas que não sejam o Sol (exoplanetas) foram descobertos, mas apenas 10% em sistemas com um anã-M (as quais tipicamente possuem menos do que 0,6 massas solares).
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O atual modelo de formação e evolução de planetas prevê que ao redor de pequenas estrelas, um grande número de pequenos planetas serão formados. Por exemplo, a relativamente recém-descoberta estrela Trappist-1 (3), também uma anã-vermelha com tamanho similar à GJ 3512, possui sete planetas com massas razoavelmente iguais ou até menores do que a massa da Terra. Uma possível explicação para o desvio comportamental do sistema GJ 3512, segundo os cientistas responsáveis pela sua descoberta - e após discutirem o tema com outros grupos de pesquisa astronômica ao redor do mundo -, e para a falha teórica, pode estar no mecanismo baseando o modelo planetário regente, conhecido como 'acreção de núcleo' (core accretion). Planetas nesse modelo são formados pelo crescimento gradual de pequenos corpos em massas cada vez maiores (processo bottom-up).

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(3) Para mais informações, acesse: 7 planetas parecidos com a Terra... mas e a vida?

Nesse sentido, talvez o planeta gigante GJ 3512b foi formado por um mecanismo fundamentalmente diferente, chamado de 'colapso gravitacional'. Nesse caso, uma parte do disco de gás na qual os planetas são formados colapsam diretamente sob sua própria gravidade (processo top-down). Mas mesmo esta explicação enfrenta problemas. Por que o planeta não continuou crescendo e migrou para mais próximo da sua estrela nesse cenário? Você esperaria ambos de ocorrerem se o disco de gás tivesse massa suficiente para se tornar instável sob sua gravidade.

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O planeta GJ 3512b, portanto, é um achado único até o momento no campo planetário, e pode ajudar bastante no aperfeiçoamento dos modelos teóricos de formação planetária.


(1) Publicação do estudo: Science

Referência adicional: University of Bern