Com o auxílio do Telescópio Espacial Kepler da NASA, cientistas identificaram um padrão regular nas órbitas dos planetas no sistema TRAPPIST-1 que confirmou detalhes suspeitos sobre a órbita do seu planeta mais externo e menos compreendido, TRAPPIST-1h.
O TRAPPIST-1 tem apenas 8% da massa do nosso Sol, tornando-a numa estrela mais fria e menos luminosa. É o lar de sete planetas do tamanho da Terra, três dos quais orbitam na zona habitável da estrela – a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície de um planeta rochoso.
Este sistema solar recém-descoberto está localizado a cerca de 40 anos-luz de distância na direção da constelação de Aquário e tem entre 3 e 8 mil milhões de anos.
O Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o TRAPPIST (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) no Chile e outros telescópios terrestres foram usados para caracterizar os planetas. Mas os especialistas ficaram intrigados com o planeta TRAPPIST-1h.
Agora, astrónomos da Universidade de Washington usaram dados do Telescópio Kepler para confirmar que o TRAPPIST-1h orbita a sua estrela a cada 19 dias. A 9,6 milhões de quilómetros da sua fria estrela anã, o TRAPPIST-1h está localizado para lá da orla externa da zona habitável e é provavelmente demasiado frio para a vida como a conhecemos.
A quantidade de energia (por unidade de área) que o planeta h recebe da sua estrela é comparável à que o planeta anão Ceres, localizado na cintura de asteroides entre Marte e Júpiter, recebe do nosso Sol.
“É incrivelmente emocionante aprender mais sobre este sistema planetário, especialmente sobre o planeta h, do qual mal tínhamos informações até agora,” afirmou Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA, na sede da agência espacial em Washington, EUA.
“Agradou-me realmente que TRAPPIST-1h estivesse exatamente onde a nossa equipa previu que estava. Durante algum tempo fiquei preocupado porque estávamos a ver o que realmente queríamos ver – afinal de contas, neste campo as coisas quase nunca são exatamente o que esperamos,” comenta Rodrigo Luger, estudante da Universidade de Washington em Seattle e autor principal do estudo publicado na Nature Astronomy.
“A natureza geralmente esconde uma surpresa ao virar de cada esquina mas, neste caso, a teoria e a observação combinaram perfeitamente”, sublinhou.
Ressonância orbital: uma harmonia entre corpos celestes
Através de dados do Spitzer, a equipa reconheceu um padrão matemático na frequência com que cada um dos seis planetas interiores orbitava a estrela. Este padrão complexo, mas previsível, chamado ressonância orbital, ocorre quando os planetas exercem um puxão gravitacional regular uns sobre os outros à medida que orbitam a estrela.
Para compreender o conceito de ressonância, considere as luas de Júpiter Io, Europa e Ganimedes, sendo esta última a mais distante das três. Para cada volta que Ganimedes completa em torno de Júpiter, Europa orbita duas vezes e Io faz quatro viagens.
Esta ressonância 1:2:4 é considerada estável e, caso uma lua fosse afastada do seu percurso, acabaria por autocorrigir-se e voltava a ter uma órbita estável. É esta influência harmoniosa entre os sete planetas de TRAPPIST-1 que mantém o sistema estável.
Estas relações, explica Luger, sugeriram que ao estudar as velocidades orbitais dos seus planetas vizinhos, os cientistas podiam prever a velocidade orbital exata e, portanto, também o período orbital do planeta h, mesmo antes das observações do Kepler.
A equipa calculou seis possíveis períodos de ressonância para o planeta h que não iriam perturbar a estabilidade do sistema, mas apenas um não foi descartado por dados adicionais.
“Tudo isto indica que estas relações orbitais foram forjadas no início da vida do sistema TRAPPIST-1, durante o processo de formação planetária, destaca Luger.
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