Um planeta foi descoberto, desafiando a categorização normal por ter uma massa 23 vezes maior que a da Terra, mas praticamente nenhum gás ao seu redor. A estranheza não termina aí. A nova “mega-Terra” possui uma órbita que leva o planeta quase sobre os polos de sua estrela, sem apresentar qualquer indício da explicação usual para tal plano orbital.
Agora que descobrimos mais de 6.000 exoplanetas (planetas que orbitam outras estrelas), uma das coisas que aprendemos é que muitos deles têm tamanho entre o da Terra e o de Netuno. A maioria se enquadra em duas categorias conhecidas: as ” Super-Terras “, com raios até o dobro do raio do nosso planeta e densidade semelhante ou maior, e os sub-Netunos , que são maiores, mas possuem uma camada de gás que reduz drasticamente sua densidade.
Existem também muitos exemplos em que conhecemos o tamanho ou a massa, mas não ambos, e, portanto, não podemos medir a densidade. No entanto, os astrônomos geralmente esperam que esses objetos se enquadrem em uma ou outra categoria com mais medições.
Em contraste, um número ínfimo de planetas com raios mais que o dobro do da Terra foi encontrado, os quais são, no entanto, ainda mais densos, indicando um enorme núcleo metálico com pouco material ao seu redor. Bem no meio dessa parte do gráfico raio-densidade está o exoplaneta recém-descoberto GJ 523b, com um raio 2,5 vezes maior que o da Terra, mas cerca de 23 vezes a massa, o que o torna cerca de 50% mais denso que o nosso planeta.
Os chamados ” mega-Terras ” são um enigma, pois esperamos que um planeta com um núcleo tão massivo capture hidrogênio em abundância, hidrogênio esse que escaparia da leve gravidade de um mundo menor, transformando-o em um sub-Netuno.
Alguns planetas gigantescos, semelhantes à Terra, orbitam tão perto de suas estrelas que se suspeita que o hidrogênio tenha ficado tão quente que escapou. No entanto, essa explicação não se aplica ao GJ 523b. Sua órbita tem apenas 17,8 dias, mas GJ 523 é uma estrela do tipo K , então o planeta é mais quente que a Terra, mas nada comparado aos Júpiteres quentes que dominaram a descoberta inicial de exoplanetas e que retiveram seu gás sob condições muito mais desafiadoras.
Além disso, uma equipe liderada pelo estudante de pós-graduação Max Kroft e pelo Dr. Thomas Beatty, da Universidade de Wisconsin-Madison, descobriu que GJ 523 faz parte de um grupo de estrelas que se formou há 170 milhões de anos, deixando pouco tempo para a remoção da atmosfera.
GJ 523b também está em uma órbita quase polar, em vez de orbitar em um plano quase alinhado com o equador de sua estrela, como a grande maioria dos planetas. Essas órbitas geralmente ocorrem em sistemas com planetas ainda maiores, cuja gravidade provavelmente dispersou o objeto menor para uma órbita polar.
É possível que o GJ 523b tenha um irmão maior, mas ainda não o encontramos.
Por que tão denso?
Uma possível explicação oferecida por Kroft, Beaty e seus coautores para a densidade extrema é que GJ 523b orbitava muito mais perto de sua estrela, tornando-se tão quente que perdeu seu hidrogênio. No entanto, não sabemos o que a faria se afastar, em vez de continuar a espiralar em direção à estrela.
Outra possibilidade é que dois planetas com massas múltiplas em comparação com a Terra tenham colidido. Não só cada um deles teria retido anteriormente menos gás do que um corpo combinado, como o calor do impacto teria permitido que grande parte do seu hidrogênio escapasse.
Infelizmente, é improvável que descubramos muito sobre a história de GJ 523b diretamente, embora seja possível que mais observações do sistema revelem um planeta maior interferindo e explicando sua órbita.
A equipe acredita que, se tal planeta existir, ele orbitará GJ 523b em um ângulo acentuado. Kroft disse ao IFLScience: “Um planeta em um plano diferente quase certamente não estaria em trânsito. Se conseguiremos ou não detectá-lo depende um pouco de seu tamanho, da duração de seu período orbital e da inclinação de sua órbita em relação à nossa linha de visão.”
Felizmente, observações de velocidade radial provavelmente o encontrarão se continuarem por tempo suficiente. Kroft também tem esperança de que a próxima divulgação de dados do telescópio Gaia revele movimentos na estrela suficientemente grandes para confirmar os efeitos de um planeta gigante.
No entanto, Kroft espera que possamos resolver o mistério encontrando mais planetas como este.
“É difícil inferir coisas sobre a formação de planetas em geral a partir de uma amostra de apenas um”, disse Kroft . “Não vamos conseguir 10.000 desses planetas superdensos, mas se conseguirmos 20 ou 30, talvez algumas tendências surjam, como por exemplo, os mais massivos terem períodos orbitais mais curtos ou tenderem a não ter planetas companheiros.”
