ZapingNews: Encontrado sistema planetário de 6 planetas em quase perfeita harmonia orbital

Existem milhões de estrelas espalhadas por toda a galáxia com vários planetas que as orbitam. Cada um é único, mas há um sistema, a 88 anos-luz de distância, orbitando a estrela HD 158259, esse sim, muito especial.

A estrela tem quase a mesma massa, mas é um pouco maior que o Sol, e é orbitada por seis planetas, uma super-Terra e cinco mini-Neptunos.

Ilustração artística de seis planetas orbitando a estrela do Sol Kepler-11. (NASA/TimPyle)

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Depois de monitorizá-la ao longo de sete anos, os astrónomos descobriram que todos os seis planetas estão orbitando HD 158259 numa ressonância orbital quase perfeita. Essa descoberta poderia ajudar a entender melhor os mecanismos de formação de sistemas planetários, e como eles possuem as configurações que vemos.

A ressonância orbital é quando as órbitas de dois corpos que giram á volta de sua mãe estão intimamente ligadas, como os dois corpos em órbita exercem influência gravitacional um sobre o outro. No Sistema Solar, é muito raro, sendo o melhor exemplo, Plutão e Neptuno.

Estes dois corpos estão no que é descrito como uma ressonância orbital 2:3. Para cada duas voltas que Plutão faz á volta do Sol, Neptuno faz três.

Ressonâncias orbitais também foram identificadas em exoplanetas. Mas cada planeta orbitando HD 158259 está numa ressonância de quase 3:2 com o próximo planeta distante da estrela, também descrito como uma razão de período de 1,5. Isso significa que para cada três órbitas que cada planeta faz, o planeta seguinte completa duas.

Usando medidas feitas usando o espectrógrafo SOPHIE e o telescópio espacial TESS, uma equipa internacional liderada pelo astrónomo Nathan Hara, da Universidade de Genebra, na Suíça, foi capaz de calcular precisamente as órbitas de cada planeta.

São todos muito unidos. Começando mais perto da estrela, a super-Terra, revelada pelo TESS que possui cerca de duas vezes a massa da Terra, as órbitas são de 2,17, 3,4, 5,2, 7,9, 12 e 17,4 dias.

Estes produzem relações de período de 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 e 1,44 entre cada dupla de planetas. Isso não é uma ressonância perfeita, é o suficiente para classificar HD 158259 como um sistema extraordinário.

E isso, acreditam os investigadores, é um sinal de que os planetas que orbitam a estrela não se formaram no local em que estão agora.

“Vários sistemas compactos com vários planetas em ressonâncias são conhecidos, como TRAPPIST-1 ou Kepler-80”, explicou o astrônomo Stephane Udry, da Universidade de Genebra.

“Acredita-se que tais sistemas se formem longe da estrela antes de migrarem em sua direção. Nesse cenário, as ressonâncias desempenham um papel crucial.”

Isso porque se pensa que essas ressonâncias ocorrem quando embriões planetários no disco protoplanetário crescem e migram para dentro, longe da borda externa do disco. Isso produz uma cadeia de ressonância orbital em todo o sistema.

Então, uma vez que o gás restante do disco se dissipa, isso pode desestabilizar as ressonâncias orbitais e pode ser o que estamos vendo em HD 158259. E essas pequenas diferenças nas ressonâncias orbitais poderiam nos dizer mais sobre como está decorrendo essa desestabilização.

“A saída atual das relações de período a partir de 3:2 contém inúmeras informações”, disse Hara.

“Com esses valores, por um lado, e modelos de efeitos de maré, por outro, poderíamos restringir a estrutura interna dos planetas num estudo futuro. Em resumo, o estado atual do sistema nos dá uma janela sobre sua formação.”

A pesquisa foi publicada na revista científica Astronomia eAstrofísica .