Astrônomos identificaram um planeta recém-nascido orbitando uma estrela jovem, cuja formação foi surpreendentemente rápida em termos cósmicos, levando apenas três milhões de anos. Essa descoberta desafia as teorias atuais sobre a velocidade com que os planetas podem se formar.
Com uma massa estimada entre 10 e 20 vezes a da Terra, este exoplaneta é um dos mais jovens já encontrados fora do nosso sistema solar. Ele ainda está imerso nos remanescentes do disco protoplanetário – uma estrutura de gás denso e poeira que circunda sua estrela hospedeira e fornece os materiais necessários para a formação planetária.
A estrela que abriga esse planeta está destinada a se tornar uma anã laranja, um tipo estelar menos quente e menos massivo que o Sol. Com cerca de 70% da massa solar e metade de sua luminosidade, essa estrela está localizada na Via Láctea, a aproximadamente 520 anos-luz da Terra. Para referência, um ano-luz equivale a cerca de 9,5 trilhões de quilômetros.
“Esta descoberta confirma que planetas podem atingir uma forma coesa em apenas três milhões de anos, algo que antes não era claro, já que a Terra levou de 10 a 20 milhões de anos para se formar”, disse Madyson Barber, estudante de pós-graduação no departamento de física e astronomia da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill e autora principal do estudo publicado esta semana na revista Nature.
“Não sabemos exatamente quanto tempo leva para os planetas se formarem”, acrescentou Andrew Mann, astrofísico da UNC e coautor do estudo. “Sabemos que planetas gigantes precisam se formar mais rápido do que o disco ao redor deles se dissipa, pois dependem de muito gás desse disco. Mas os discos se dissipam em cinco a dez milhões de anos. Então, os planetas se formam em um milhão de anos? Cinco? Dez?”
O planeta, batizado como IRAS 04125+2902 b e TIDYE-1b, completa uma órbita ao redor de sua estrela em apenas 8,8 dias, a uma distância equivalente a cerca de um quinto daquela que separa Mercúrio do Sol. Sua massa está situada entre a da Terra, o maior planeta rochoso do nosso sistema solar, e a de Netuno, o menor dos gigantes gasosos. Embora menos denso que a Terra, ele possui um diâmetro aproximadamente 11 vezes maior. No entanto, sua composição química permanece um mistério.
Os cientistas acreditam que esse planeta tenha se formado em uma região mais distante de sua estrela, migrando posteriormente para uma órbita mais próxima.
“Formar planetas grandes próximos à estrela é difícil porque o disco protoplanetário se dissipa mais rapidamente nas regiões mais próximas da estrela, o que significa que não há material suficiente para formar um planeta grande tão rapidamente nessa proximidade”, explicou Barber.
Os pesquisadores identificaram o planeta por meio do método de “trânsito”, que detecta quedas no brilho da estrela hospedeira quando o planeta passa diante dela, do ponto de vista de um observador na Terra. Essa descoberta foi realizada com o auxílio do telescópio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), da NASA.
“Este é o planeta em trânsito mais jovem conhecido. Ele está no mesmo nível dos planetas mais jovens já descobertos”, afirmou Barber.
Exoplanetas que não podem ser detectados pelo método de trânsito às vezes são observados diretamente por telescópios. No entanto, esses casos geralmente envolvem planetas extremamente massivos, com massas aproximadamente dez vezes maiores que a de Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar.
Tanto estrelas quanto planetas se formam a partir de vastas nuvens de gás e poeira interestelar, que colapsam sob a gravidade para dar origem a sistemas planetários.
“Para formar um sistema estrela-planeta, a nuvem de gás e poeira colapsa e gira em um ambiente plano, com a estrela no centro e o disco ao redor dela. Os planetas se formarão nesse disco. O disco, então, começará a se dissipar a partir da região interna próxima à estrela”, explicou Barber.
“Pensava-se anteriormente que não seríamos capazes de encontrar um planeta em trânsito tão jovem porque o disco estaria no caminho. Mas, por alguma razão que ainda não entendemos, o disco externo está distorcido, deixando uma janela perfeita para a estrela e nos permitindo detectar o trânsito”, acrescentou Barber.
