{"id":7246,"date":"2024-08-27T06:10:46","date_gmt":"2024-08-27T05:10:46","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7246"},"modified":"2024-08-27T06:13:46","modified_gmt":"2024-08-27T05:13:46","slug":"a-evolucao-do-sistema-planetario-trappist-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/08\/27\/a-evolucao-do-sistema-planetario-trappist-1\/","title":{"rendered":"A evolu\u00e7\u00e3o do sistema planet\u00e1rio Trappist-1"},"content":{"rendered":"
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Esta impress\u00e3o de artista mostra como poder\u00e1 ser o sistema planet\u00e1rio TRAPPIST-1, com base nos dados dispon\u00edveis sobre os di\u00e2metros, massas e dist\u00e2ncias dos planetas \u00e0 estrela hospedeira, em fevereiro de 2018.\nCr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os planetas s\u00e3o corpos que orbitam uma estrela e que t\u00eam massa gravitacional suficiente para adquirirem uma forma aproximadamente esf\u00e9rica que, por sua vez, exercem for\u00e7a gravitacional sobre objetos mais pequenos \u00e0 sua volta, como asteroides e luas. Durante a maior parte da hist\u00f3ria da humanidade, os \u00fanicos planetas que os nossos antepassados conheciam eram aqueles que conseguiam ver no c\u00e9u noturno. Mas nos \u00faltimos 30 anos, foram desenvolvidos telesc\u00f3pios suficientemente sens\u00edveis para inferir a presen\u00e7a de exoplanetas – planetas para l\u00e1 do nosso Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n

Os exoplanetas s\u00e3o, evidentemente, muito mais dif\u00edceis de observar diretamente do que as estrelas e do que as gal\u00e1xias. Quase todas as descobertas exoplanet\u00e1rias, sobretudo a partir de 2010, t\u00eam-se baseado em medi\u00e7\u00f5es fotom\u00e9tricas (a quantidade de luz recebida) das estrelas hospedeiras, e n\u00e3o dos pr\u00f3prios planetas. A isto chama-se o m\u00e9todo do tr\u00e2nsito. Agora, com a ajuda do Telesc\u00f3pio Espacial Spitzer, que fez a sua primeira dete\u00e7\u00e3o de exoplanetas em 2005; do Telesc\u00f3pio Espacial Kepler, concebido especificamente para procurar exoplanetas; e do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, lan\u00e7ado em 2021, o m\u00e9todo de tr\u00e2nsito e outras t\u00e9cnicas confirmaram a exist\u00eancia de mais de 5000 exoplanetas que habitam milhares de sistemas estelares.<\/p>\n\n\n\n

“Quando t\u00ednhamos apenas o nosso pr\u00f3prio Sistema Solar para analisar, pod\u00edamos simplesmente assumir que os planetas se formavam nos locais onde os encontramos hoje”, diz Gabriele Pichierri, investigadora associada de p\u00f3s-doutoramento em ci\u00eancias planet\u00e1rias no Caltech, trabalhando no grupo de Konstantin Batygin, professor de ci\u00eancias planet\u00e1rias. “No entanto, quando descobrimos o primeiro exoplaneta em 1995, tivemos de reconsiderar este pressuposto. Estamos a desenvolver melhores modelos sobre como os planetas se formam e como acabam por ficar nas orienta\u00e7\u00f5es em que os encontramos”.<\/p>\n\n\n\n

A maioria dos exoplanetas forma-se a partir do disco de g\u00e1s e poeira em torno de estrelas rec\u00e9m-formadas e espera-se que migrem para o interior, aproximando-se do limite interno desse disco. Isto cria sistemas planet\u00e1rios que est\u00e3o muito mais pr\u00f3ximos da estrela hospedeira do que no nosso Sistema Solar.<\/p>\n\n\n

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Todos os sete planetas descobertos em \u00f3rbita da estrela an\u00e3 vermelha TRAPPIST-1 poderiam facilmente caber dentro da \u00f3rbita de Merc\u00fario, o planeta mais interior do nosso Sistema Solar. De facto, at\u00e9 teriam espa\u00e7o de sobra. TRAPPIST-1 tamb\u00e9m tem apenas uma fra\u00e7\u00e3o do tamanho do nosso Sol; n\u00e3o \u00e9 muito maior do que J\u00fapiter. Assim, as propor\u00e7\u00f5es do sistema TRAPPIST-1 parecem-se mais com J\u00fapiter e as suas luas do que com as do nosso Sistema Solar.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech\/R. Hurt, T. Pyle (IPAC)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Na aus\u00eancia de outros factores, os planetas tender\u00e3o a afastar-se uns dos outros a dist\u00e2ncias caracter\u00edsticas baseadas nas suas massas e nas for\u00e7as gravitacionais entre os planetas e a sua estrela hospedeira. “Este \u00e9 o processo normal de migra\u00e7\u00e3o”, explica Pichierri. “As posi\u00e7\u00f5es dos planetas formam resson\u00e2ncias entre os seus per\u00edodos orbitais. Se pegarmos no per\u00edodo orbital de um planeta e o dividirmos pelo per\u00edodo orbital do planeta vizinho, obtemos um r\u00e1cio de n\u00fameros inteiros simples, como 3:2”. Assim, por exemplo, se um planeta demora dois dias a orbitar em torno da sua estrela, o planeta seguinte, mais afastado, demorar\u00e1 tr\u00eas dias. Se esse segundo planeta e um terceiro mais afastado tamb\u00e9m estiverem numa resson\u00e2ncia de 3:2, ent\u00e3o o per\u00edodo orbital do terceiro planeta ser\u00e1 de 4,5 dias.<\/p>\n\n\n\n

O sistema Trappist-1, que alberga sete planetas e est\u00e1 situado a cerca de 40 anos-luz da Terra, \u00e9 especial por v\u00e1rias raz\u00f5es. “Os planetas exteriores comportam-se corretamente, por assim dizer, com resson\u00e2ncias esperadas mais simples”, diz Pichierri. “Mas os interiores t\u00eam resson\u00e2ncias que s\u00e3o um pouco mais excitantes”. O r\u00e1cio entre as \u00f3rbitas dos planetas b e c \u00e9 de 8:5, por exemplo, e o r\u00e1cio entre os planetas c e d \u00e9 de 5:3. “Esta pequena discrep\u00e2ncia no resultado da ‘montagem’ de Trappist-1 \u00e9 intrigante e representa uma excelente oportunidade para descobrir em pormenor que outros processos estiveram em jogo”, diz.<\/p>\n\n\n\n

“Al\u00e9m disso, pensa-se que a maior parte dos sistemas planet\u00e1rios come\u00e7aram nestes estados ressonantes, mas encontraram instabilidades significativas durante o seu tempo de vida antes de os observarmos atualmente”, explica Pichierri. “A maioria dos planetas torna-se inst\u00e1vel ou colide uns com os outros, e tudo fica baralhado. O nosso pr\u00f3prio Sistema Solar, por exemplo, foi afetado por uma instabilidade desse tipo. Mas sabemos de alguns sistemas que se mantiveram est\u00e1veis, que s\u00e3o esp\u00e9cimes mais ou menos imaculados. Na verdade, exibem um registo de toda a sua hist\u00f3ria din\u00e2mica que podemos tentar reconstruir. Trappist-1 \u00e9 um deles”.<\/p>\n\n\n\n

O desafio foi ent\u00e3o desenvolver um modelo que pudesse explicar as \u00f3rbitas dos planetas Trappist-1 e de como chegaram \u00e0 sua configura\u00e7\u00e3o atual.<\/p>\n\n\n\n

O modelo resultante sugere que os quatro planetas interiores evolu\u00edram inicialmente sozinhos na esperada cadeia de resson\u00e2ncia 3:2. Foi apenas quando a fronteira interior do disco se expandiu para fora que as suas \u00f3rbitas relaxaram da cadeia 3:2 mais apertada para a configura\u00e7\u00e3o que observamos atualmente. O quarto planeta, que originalmente se situava no limite interior do disco, movendo-se mais para fora juntamente com ele, foi mais tarde empurrado para dentro quando tr\u00eas planetas exteriores adicionais se juntaram ao sistema planet\u00e1rio numa fase posterior.<\/p>\n\n\n\n

“Ao olhar para Trappist-1, pudemos testar novas e excitantes hip\u00f3teses para a evolu\u00e7\u00e3o dos sistemas planet\u00e1rios”, diz Pichierri. “Trappist-1 \u00e9 muito interessante porque \u00e9 muito complexo; \u00e9 uma longa cadeia planet\u00e1ria. E \u00e9 um \u00f3timo exemplo para testar teorias alternativas da forma\u00e7\u00e3o de sistemas planet\u00e1rios”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Caltech (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature Astronomy)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

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