Planetas estão encolhendo misteriosamente; podemos finalmente saber por quê

Um estudo recente, conduzido com o auxílio do Telescópio Espacial Kepler da NASA, sugere um fenômeno intrigante: a diminuição de exoplanetas.

Estes corpos celestes, que orbitam estrelas além do nosso sistema solar, variam em tamanho desde pequenos planetas rochosos até gigantes gasosos. Entre esses, estão as super-Terras rochosas e os sub-Netunos maiores, dotados de atmosferas densas. Contudo, os astrônomos observaram uma peculiar “lacuna de tamanho” entre esses dois tipos de planetas, especificamente nos que medem de 1,5 a 2 vezes o tamanho da Terra.

“Os cientistas já confirmaram a detecção de mais de 5.000 exoplanetas, mas há menos planetas do que o esperado, com um diâmetro entre 1,5 e 2 vezes o da Terra”, disse a cientista pesquisadora do Caltech/IPAC Jessie Christiansen, líder científica do Arquivo de Exoplanetas da NASA e líder autor do novo estudo no The Astronomical Journal em um comunicado. “Os cientistas de exoplanetas têm agora dados suficientes para dizer que esta lacuna não é um acaso. Há algo acontecendo que impede os planetas de atingir e/ou permanecer neste tamanho.”, completou ele.

A hipótese dos cientistas é que a redução de alguns sub-Netunos se deve à perda de suas atmosferas ao longo do tempo. Essa perda seria consequência da insuficiência de massa e, portanto, de força gravitacional para reter a atmosfera. Assim, sub-Netunos menos massivos encolheriam até atingirem aproximadamente o tamanho de super-Terras, criando essa lacuna observada.

A perda de massa impulsionada pelo núcleo acontece quando a radiação do núcleo quente do planeta empurra a atmosfera para fora. Já a fotoevaporação ocorre quando a atmosfera é desintegrada pela radiação intensa da estrela hospedeira. Enquanto a fotoevaporação é mais provável nos primeiros 100 milhões de anos de vida de um planeta, a perda de massa impulsionada pelo núcleo tende a ocorrer mais tarde, por volta de um bilhão de anos.

Os pesquisadores propõem dois mecanismos principais para essa perda atmosférica: a perda de massa impulsionada pelo núcleo e a fotoevaporação. O estudo recente fornece novas evidências que apoiam a primeira teoria.

Para fundamentar esta hipótese, os pesquisadores utilizaram dados da missão K2 da NASA para observar os aglomerados estelares Praesepe e Hyades, que têm entre 600 e 800 milhões de anos. A análise mostrou que quase todas as estrelas nesses aglomerados ainda possuem um planeta sub-Netuno ou um candidato em órbita, indicando que mantiveram suas atmosferas.

Em contraste, estrelas mais antigas, com mais de 800 milhões de anos, mostram uma proporção muito menor de sub-Netunos em órbita, sugerindo a ocorrência da perda de massa impulsionada pelo núcleo.

O estudo, ainda que promissor, não encerra o debate. Os pesquisadores acreditam que mais estudos são necessárias para compreender completamente esses fenômenos.