NASA / JPL-Caltech / R. Hurt
O sistema TRAPPIST-1, descoberto em fevereiro deste ano, provocou entusiasmo na comunidade científica por uma boa razão: três dos seus sete planetas do tamanho da Terra estão na zona habitável da sua estrela, o que significa que podem hospedar condições adequadas para a vida.
No entanto, um dos enigmas principais da investigação original descreveu o sistema como instável. “Se simularmos o sistema, os planetas começam a colidir uns com os outros em menos de um milhão de anos”, explicou Dan Tamayo, do Centro de Ciências Planetárias da Universidade de Toronto em Scarborough, no Canadá.
“Pode parecer muito tempo, mas é apenas um piscar de olhos astronómico. Tivemos muita sorte em descobrir TRAPPIST-1 antes que se destruísse, por isso deve haver uma razão para que esse sistema solar permaneça estável”, adiantou.
Estabilidade e harmonia
Tamayo e os seus colegas parecem ter encontrado essa razão. Num estudo publicado no Astrophysical Journal Letters, os cientistas descrevem os planetas de TRAPPIST-1 como tendo “órbitas ressonantes”, algo que pode estabilizar o sistema solar.
Nas configurações ressonantes, os períodos orbitais dos planetas formam relações de números inteiros. É um princípio muito técnico, mas um bom exemplo é como Neptuno orbita o sol três vezes durante o tempo que Plutão demora a orbitar o sol duas vezes.
Isso é positivo para Plutão, porque se não fosse assim, o planeta-anão não existiria. As órbitas dos dois planetas cruzam-se, mas, devido à ressonância, as suas posições continuam a repetir-se.
“Há um padrão de repetição rítmica que garante que o sistema permaneça estável durante um longo período de tempo”, destaca Matt Russo, do Instituto de Astrofísica Teórica, no Canadá.
Sinfonia perfeita
TRAPPIST-1 leva o princípio da ressonância muito a sério, sendo que todos os sete planetas estão em órbitas sincronizadas. Para ilustrar esta notável configuração, os especialistas criaram uma animação em que os planetas tocam uma nota de piano cada vez que passam à frente da sua estrela anfitriã, e uma batida de tambor sempre que um planeta passa pelo seu vizinho mais próximo.
Como as órbitas dos planetas estão em proporções simples, o seu movimento cria um padrão de repetição constante que forma uma música agradável. Acelerar as frequências orbitais dos planetas na faixa auditiva humana produz uma espécie de sinfonia astrofísica, que se desenvolve a mais de 40 anos-luz de distância.
Mas, as órbitas sincronizadas não sobrevivem durante muito tempo. Os alinhamentos orbitais têm que ser precisos para garantir que os sistemas permaneçam estáveis. Isso pode explicar porque é que as simulações feitas anteriormente resultaram na colisão dos planetas.
“Não significa que o sistema solar está condenado, quer dizer é que as configurações estáveis são muito exatas”, afirma Tamayo.
“Não podemos medir todos os parâmetros orbitais suficientemente bem no momento, e os sistemas simulados continuam a resultar em colisões porque as configurações não são precisas”, acrescentou.
Para superar este problema, Tamayo e sua equipa decidiram estudar a formação original do planeta. Quando o sistema estava a nascer de um disco de gás, os planetas devem ter migrado, permitindo que o sistema se estabelecesse naturalmente numa configuração ressonante estável.
“Isto significa que, no início, a órbita de cada planeta foi ajustada para resultar numa relação harmoniosa com os seus vizinhos, da mesma forma que os instrumentos são afinados antes de um músico começar a tocar”, sugere Russo.
“E é por isso que a simulação produz uma música tão bonita”, concluiu.
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