Astrônomos descobriram um planeta cuja existência desafia teorias anteriores.

A estrela TOI-6894 está localizada a cerca de 240 anos-luz da Terra, na constelação de Leão, mas é semelhante a muitas outras estrelas da nossa galáxia. É uma pequena anã vermelha com uma massa que corresponde a apenas 20% da massa do nosso Sol. Como resultado, os astrônomos não suspeitavam que ela pudesse fornecer as condições ideais para a formação e existência de um grande planeta. No entanto, descobriu-se o oposto. Em torno desta pequena estrela orbita um gigante gasoso, chamado TOI-6894b. Os resultados da descoberta foram publicados na Nature Astronomy.

Cientistas na Trilha dos Planetas Gigantes

Este par cósmico desafia as teorias existentes sobre a formação de planetas. O sistema incomum foi descoberto por uma equipe de cientistas como parte de um estudo em larga escala de dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). O objetivo do estudo, liderado por Edward Bryant, era procurar planetas gigantes orbitando estrelas de baixa massa.

"Não esperávamos que planetas como TOI-6894b se formassem em torno de estrelas de massa tão baixa. Esta descoberta será fundamental para a compreensão dos extremos da formação de planetas gigantes", disse Bryant.

Astrônomos afirmam ainda não ter encontrado uma estrela menor que abrigue um planeta tão grande. TOI-6894b é um gigante gasoso de baixa densidade. Seu raio é ligeiramente maior que o de Saturno, mas possui apenas 50% da massa do planeta. O Dr. Vincent Van Eylen, do Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da University College London, afirmou: "Esta é uma descoberta intrigante. Realmente não entendemos como uma estrela de massa tão baixa pode formar um planeta tão massivo! Este é um dos objetivos da busca por mais exoplanetas. Ao encontrar sistemas planetários diferentes do nosso sistema solar, podemos testar modelos e entender melhor como o nosso próprio sistema se formou."

Como o planeta TOI-6894b pode ter se formado?

A teoria mais comum sobre a formação de planetas é a teoria da acreção do núcleo. Ela pressupõe que o núcleo de um planeta se forma inicialmente como resultado do acúmulo gradual de material e, à medida que se torna mais massivo, atrai gases que formam uma atmosfera. Eventualmente, ele se torna grande o suficiente para acumular gás, tornando-se um gigante gasoso. É improvável que tais planetas se formem perto de estrelas de baixa massa, porque a quantidade de gás e poeira no disco protoplanetário ao redor dessa estrela (ou seja, a quantidade de material necessária para formar um planeta) é muito limitada para permitir a formação de um núcleo suficientemente massivo. No entanto, a existência de TOI-6894b contradiz essa teoria e sugere que o modelo descrito acima pode não ser preciso. Como resultado, há a necessidade de desenvolver teorias alternativas.

“Dada a massa do planeta, TOI-6894b poderia ter se formado por meio de um processo intermediário de acreção do núcleo, onde um protoplaneta se forma e continuamente acumula gás sem que o núcleo se torne massivo o suficiente para a acreção descontrolada de gás”, disse Edward Bryant. “Alternativamente, poderia ter se formado por meio de um disco gravitacionalmente instável. Em alguns casos, o disco ao redor da estrela se torna instável devido à atração gravitacional que exerce sobre si mesmo. Esses discos podem então se romper, e o gás e a poeira colapsam para formar o planeta”, acrescentou.

No entanto, a equipe de astrônomos descobriu que nenhuma dessas teorias explica completamente a formação do TOI-6894b. A origem deste planeta gigante é – por enquanto – um mistério. Uma maneira de resolvê-lo poderia ser por meio de uma análise atmosférica detalhada. Medindo a distribuição de material no interior do planeta, os astrônomos podem determinar o tamanho e a estrutura do núcleo, o que pode nos dizer se o TOI-6894b se formou por acreção ou por um disco instável.

Gigante gasoso surpreende cientistas

O planeta também é único em termos de condições. A maioria dos gigantes gasosos são como Júpiteres quentes, com temperaturas de 1.000 a 2.000 Kelvin. Já o TOI-6894b tem uma temperatura de apenas 420 Kelvin.

Com base na radiação estelar do TOI-6894b, esperamos que sua atmosfera seja dominada por metano, que raramente é identificado. As temperaturas são baixas o suficiente para que observações atmosféricas possam até mesmo mostrar a presença de amônia, o que seria a primeira vez que ela seria detectada na atmosfera de um exoplaneta. O TOI-6894b é provavelmente um exoplaneta modelo para o estudo de atmosferas dominadas por metano e fornece o melhor "laboratório" para estudar atmosferas planetárias contendo carbono, nitrogênio e oxigênio fora do Sistema Solar", disse Amaury Triaud, um dos pesquisadores.

Nos próximos 12 meses, o Telescópio Espacial James Webb observará a atmosfera do planeta TOI-6894b. Os resultados podem ajudar a determinar qual teoria explica a formação do gigante gasoso.