Quase todos os planetas extra-solares descobertos até agora são enormes, do tamanho de Júpiter e acima. A questão é: planetas menores, do tamanho da Terra, durariam nos mesmos sistemas estelares? Os pesquisadores criaram uma simulação em que minúsculos planetas foram colocados no mesmo sistema de planetas maiores para ver se conseguiam reunir material suficiente para se tornarem tão grandes quanto a Terra. Eles descobriram que um sistema próximo - 55 Cancri - poderia ter formado planetas terrestres, com água substancial na zona habitável.
A constante descoberta de planetas gigantes que orbitam estrelas além do nosso Sol aumentou a especulação de que poderia haver mundos do tipo Terra nos sistemas planetários próximos, capazes de sustentar a vida. Agora, pesquisadores que executam simulações de computador para quatro sistemas próximos que contêm planetas gigantes do tamanho de Júpiter descobriram um que poderia ter formado um planeta semelhante à Terra com as condições certas para sustentar a vida.
É provável que um segundo sistema tenha um cinturão de corpos rochosos do tamanho de Marte ou menor. Os outros dois, mostram os modelos, não têm condições adequadas para formar um planeta do tamanho da Terra. Cada sistema fica a 250 anos-luz da Terra (um ano-luz é de cerca de 5,88 trilhões de milhas). Os astrônomos já encontraram evidências de que cada sistema contém pelo menos dois planetas gigantes sobre a massa de Júpiter, que migraram perto de suas estrelas, talvez tão perto quanto Mercúrio do sol.
Para cada um dos quatro sistemas, os pesquisadores realizaram 10 simulações computadorizadas que colocaram pequenos embriões de planeta, ou protoplanetas, no sistema para ver se são capazes de reunir mais material e formar um verdadeiro planeta do tamanho da Terra. Cada simulação assumiu as mesmas condições no sistema planetário, exceto que a posição e a massa de cada protoplaneta foram ligeiramente alteradas, disse Sean Raymond, pesquisador de pós-doutorado da Universidade do Colorado, que participou do trabalho enquanto era aluno de doutorado em astronomia na Universidade de Colorado. Universidade de Washington.
Raymond é o principal autor de um artigo que descreve a pesquisa publicada em junho no Astrophysical Journal. Os co-autores são Rory Barnes, pesquisador de pós-doutorado na Universidade do Arizona, que também participou do trabalho enquanto estudante de doutorado em astronomia da UW e Nathan Kaib, estudante de doutorado em astronomia da UW. O trabalho foi financiado pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço, pelo Instituto de Astrobiologia da NASA e pela National Science Foundation.
"É empolgante que nossos modelos mostrem um planeta habitável, um planeta com conteúdo de massa, temperatura e água semelhante ao da Terra, poderia ter se formado em um dos primeiros sistemas extra-planetários multi-planetários detectados", disse Barnes.
Estudos recentes mostram que muitos sistemas planetários extra-solares conhecidos têm regiões estáveis o suficiente para suportar planetas que variam da massa da Terra à de Saturno. Os modelos UW testaram a formação de planetas em sistemas chamados 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 e HD 74156. Os pesquisadores assumiram que os sistemas estão completos e as órbitas de seus planetas gigantes estão bem estabelecidas. Eles também assumiram condições que poderiam permitir a formação de pequenos corpos que poderiam se transformar em planetas rochosos semelhantes à Terra.
Nos modelos, os cientistas colocaram embriões de planetas do tamanho da lua entre planetas gigantes e permitiram que eles evoluíssem por 100 milhões de anos. Com essas suposições, eles encontraram planetas terrestres formados prontamente em 55 Cancri, às vezes com água e órbitas substanciais na zona habitável do sistema. Eles descobriram que o HD 38529 provavelmente suporta um cinturão de asteróides e corpos menores ou do tamanho de Marte, mas não planetas terrestres notáveis. Nenhum planeta foi formado em HD 37124 e HD 74156.
"O que mais me surpreendeu foi ver o sistema que só formava planetas do tamanho de Marte ou menores", disse Raymond. "Qualquer coisa que crescesse muito seria instável, então havia um acúmulo de muitos protoplanetas menores, talvez um décimo do tamanho da Terra"
Era significativo, segundo Kaib, que os modelos mostrassem que as condições poderiam permanecer estáveis o suficiente por 100 milhões de anos, para que um embrião planetário tivesse a chance de reunir mais substância e desenvolver um corpo do tamanho da lua ou de Marte. "No nosso sistema inicial, provavelmente era assim que o nosso sistema solar era, com centenas de corpos desse tamanho", disse ele
Planetas extra-solares foram descobertos com crescente frequência nos últimos anos devido a técnicas que detectam planetas gigantes por seu efeito gravitacional em suas estrelas-mãe. É incerto como os planetas gigantes evoluem, mas acredita-se que eles se afastam das estrelas hospedeiras e depois migram para dentro, empurrados pelos discos de gás dos quais se formaram. Se a migração ocorrer no final do desenvolvimento do sistema, os planetas gigantes poderão destruir a maioria dos materiais necessários para construir planetas semelhantes à Terra, disse Raymond. Ele observou que, embora a presença de planetas gigantes esteja bastante bem estabelecida, levará algum tempo até que seja possível detectar planetas muito menores do tamanho da Terra em torno de outras estrelas.
Em outro artigo recente, Raymond realizou mais de 450 simulações em computador para mapear órbitas gigantes de planetas que permitem a formação de planetas semelhantes à Terra. Se um planeta gigante estiver muito próximo, impedirá que o material rochoso se acumule em um planeta do tamanho da Terra. Esse estudo mostrou que apenas 5% dos sistemas conhecidos de planetas gigantes provavelmente têm planetas parecidos com a Terra. Mas devido aos longos tempos de observação e equipamentos sensíveis necessários para detectar planetas do tamanho de Saturno e Júpiter, é possível que existam muitos sistemas planetários como o nosso nesta galáxia, disse ele.
Fonte original: UW News Release
