Era uma vez um planeta que, em teoria, não devia existir. Até que o encontraram

Dizem os modelos teóricos que um planeta tão maior do que a "sua" estrela não devia existir, mas o planeta gigante gasoso GJ 3512b chegou aos olhos dos investigadores para desafiar a teoria.

A estrela GJ 3512 está a (meros) 284 triliões de quilómetros da Terra - algo como 30 anos-luz - e é uma anã-vermelha do tipo M, o género mais comum na nossa galáxia, a Via Láctea. Foi junto a ela que uma equipa internacional de investigadores descobriu o GJ 3512b, um planeta estranhamente grande quando comparado com a estrela que orbita.

O que torna este planeta especial é mesmo o seu tamanho. A estrela tem apenas 270 vezes mais massa do que o GJ 3512b - em comparação, o Sol tem uma massa 1.050 vezes superior à de Júpiter.

A descoberta foi publicada na revista Science e foi feita através do uso de telescópios em Espanha e nos Estados Unidos, que mediram a aceleração gravitacional da estrela que pudesse ser causada por planetas a orbitá-la.

Apesar de não ter participado nesta investigação, o professor Peter Wheatley, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, assumiu à BBC que esta é uma descoberta "entusiasmante". "Há muito tempo que nos questionávamos sobre se planetas gigantes como Júpiter e Saturno podem formar-se em torno de estrelas tão pequenas", explicou.

"A ideia geral é a de que planetas deste género simplesmente não existiam, mas não podíamos ter certezas porque as estrelas mais pequenas são muito subtis, o que as torna difíceis de estudar, apesar de serem muito mais comuns do que o Sol", disse à BBC.

A teoria de formação de planetas é construída a partir de simulações de computador, que permitem perceber como é que estes corpos celestes se formam a partir de nuvens - ou "discos" - de gás e poeiras que orbitam estrelas jovens.​​​​​ Esta teoria prevê, por exemplo, que vários planetas pequenos se acumulem à volta de estrelas anãs do tipo M.

"À volta destas estrelas só deviam existir planetas do tamanho da Terra ou um espécie de Super-Terras massivas", explicou um dos co-autores do estudo, o professor Christoph Mordasini, da Universidade de Berna, na Suíça.

Revisão da teoria

A descoberta do GJ 3512b desafia a teoria de formação dos planetas conhecida como acreção do núcleo. Este modelo prevê que os planetas gigantes tenham início como um núcleo gelado, a orbitar uma estrela jovem à distância, num disco de gás que vai sendo atraído para o núcleo, aumentando o tamanho do planeta.

"Os investigadores argumentam que os discos que gravitam estrelas pequenas não reúnem material suficiente para que isto aconteça. Em vez disso, defendem que é mais provável que o planeta se forme de repente, quando parte do disco colapsa devido à sua própria gravidade", explica o professor Wheatley.

Os autores do estudo agora publicado propõe que esse mesmo colapso pode ocorrer quando o disco de gás e poeiras tem mais do que um décimo da massa da estrela em questão. Nestas condições, o efeito gravitacional da estrela torna-se insuficiente para manter a estabilidade do disco.

Assim, a matéria é atraída para o interior e forma uma amálgama retida pela gravidade, que acaba por se desenvolver até formar um planeta. Esta ideia prevê que o colapso do disco ocorra mais longe da estrela, enquanto a teoria da acreção do núcleo prevê que se formem muito mais perto dela.

Outro dos co-autores, Hubert Klahr, do Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha, não esconde o entusiasmo: "Até agora, os únicos planetas cuja formação era compatível com instabilidades do disco eram um conjunto de planetas jovens, quentes e muito grandes, bastante distantes das suas estrelas. Com o GJ 3512b, temos agora um candidato extraordinário a planeta que pode ter emergido da instabilidade de um disco à volta de uma estrela com muito pouca massa. Esta descoberta leva-nos a rever os nossos modelos."

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