Astrônomos confirmam detalhes orbitais do planeta mais misterioso de TRAPPIST-1

Com o auxílio do Telescópio Espacial Kepler da NASA, cientistas identificaram um padrão regular nas órbitas dos planetas no sistema TRAPPIST-1 que confirmou detalhes suspeitos sobre a órbita do seu planeta mais externo e menos compreendido, TRAPPIST-1h.

O TRAPPIST-1 tem apenas 8% da massa do nosso Sol, o que a torna uma estrela mais fria e menos brilhante. É o lar de sete planetas do tamanho da Terra, três dos quais orbitam na zona habitável da estrela – a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície de um planeta rochoso.

Este sistema solar recém-descoberto está localizado a cerca de 40 anos-luz de distância na direção da constelação de Aquário e tem entre 3 e 8 bilhões de anos.

O Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) no Chile e outros telescópios terrestres foram usados para caracterizar os planetas. Mas os especialistas ficaram intrigados com o planeta TRAPPIST-1h.

Agora, astrônomos da Universidade de Washington usaram dados do Telescópio Kepler para confirmar que o TRAPPIST-1h orbita sua estrela a cada 19 dias. A 9,6 milhões de quilômetros da sua fria estrela-anã, o TRAPPIST-1h está localizado para lá da orla externa da zona habitável e é provavelmente muito frio para a vida como a conhecemos.

A quantidade de energia (por unidade de área) que o planeta h recebe da sua estrela é comparável à que o planeta anão Ceres, localizado no cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter, recebe do nosso Sol.

“É incrivelmente emocionante aprender mais sobre este sistema planetário, especialmente sobre o planeta h, do qual mal tínhamos informações até agora”, afirmou Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA, na sede da agência espacial em Washington, EUA.

“Me agradou realmente que TRAPPIST-1h estivesse exatamente onde a nossa equipe previu que estava. Durante algum tempo fiquei preocupado porque estávamos vendo o que realmente queríamos ver – afinal de contas, neste campo as coisas quase nunca são exatamente o que esperamos”, comenta Rodrigo Luger, estudante da Universidade de Washington em Seattle e autor principal do estudo publicado na Nature Astronomy.

“A natureza geralmente esconde uma surpresa ao virar de cada esquina, mas, neste caso, a teoria e a observação combinaram perfeitamente”, destacou.

Ressonância orbital: harmonia entre corpos celestes

Através de dados do Spitzer, a equipe reconheceu um padrão matemático na frequência com que cada um dos seis planetas interiores orbitava a estrela. Este padrão complexo, mas previsível, chamado ressonância orbital, ocorre quando os planetas exercem um puxão gravitacional regular uns sobre os outros à medida que orbitam a estrela.

Para compreender o conceito de ressonância, considere as luas de Júpiter Io, Europa e Ganimedes, sendo esta última a mais distante das três. Para cada volta que Ganimedes completa em torno de Júpiter, Europa orbita duas vezes e Io faz quatro viagens.

Esta ressonância 1:2:4 é considerada estável e, caso uma lua fosse afastada do seu percurso, acabaria por se autocorrigir e voltava a ter uma órbita estável. É esta influência harmoniosa entre os sete planetas de TRAPPIST-1 que mantém o sistema estável.

Estas relações, explica Luger, sugeriram que ao estudar as velocidades orbitais dos seus planetas vizinhos, os cientistas podiam prever a velocidade orbital exata e, portanto, também o período orbital do planeta h, mesmo antes das observações do Kepler.

A equipe calculou seis possíveis períodos de ressonância para o planeta h que não iriam perturbar a estabilidade do sistema, mas apenas um não foi descartado por dados adicionais.

“Tudo isto indica que estas relações orbitais foram forjadas no início da vida do sistema TRAPPIST-1, durante o processo de formação planetária”, destaca Luger.

// ZAP

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