Harmonia Cósmica: A Descoberta Inédita de Seis Planetas em Ressonância
Em uma região do cosmos não muito distante do nosso próprio Sistema Solar, descobriu-se um fascinante sistema estelar com seis planetas girando em um padrão surpreendentemente harmônico em torno de sua estrela.
Neste sistema, que orbita a estrela brilhante HD 110067, cada um dos seis planetas apresenta uma órbita que se alinha precisamente com a de seus vizinhos. Esse fenômeno, conhecido como cadeia de ressonância, é uma indicação de que o sistema permaneceu quase intacto desde a sua formação, há mais de um bilhão de anos, representando assim um exemplar único e intocado no universo.
O astrofísico Rafael Luque, da Universidade de Chicago, comenta sobre este fenômeno, observando que apenas cerca de 1% de todos os sistemas estelares mantêm-se em ressonância. Segundo ele, isso revela a configuração original e preservada de um sistema planetário que sobreviveu sem grandes alterações.
As ressonâncias orbitais ocorrem quando dois corpos que orbitam um terceiro corpo exerce uma influência gravitacional mútua, resultando em períodos orbitais sincronizados. Um exemplo disso é a ressonância entre Plutão e Netuno, onde Plutão completa duas órbitas em torno do Sol para cada três órbitas de Netuno, o que representa uma ressonância de 2:3. Da mesma forma, algumas luas de Júpiter exibem uma cadeia de ressonância: para cada órbita de Ganimedes, Europa completa duas e Io, quatro, formando uma ressonância de 1:2:4, também conhecida como ressonância de Laplace.
No entanto, a descoberta de seis exoplanetas em uma cadeia de ressonância é algo verdadeiramente excepcional.
Essa descoberta ocorreu em torno de uma estrela anã laranja, situada a cerca de 100 anos-luz de distância, na constelação do Coma Berenices. Inicialmente, em 2020, o telescópio TESS da NASA identificou dois planetas orbitando esta estrela. Um deles tinha um período orbital estimado em 5.642 dias, mas o período do outro permaneceu incerto.
Quando o TESS retornou ao sistema dois anos depois, os dados ainda eram ambíguos. Para esclarecer, Luque e sua equipe usaram o telescópio Cheops, da Agência Espacial Europeia, que revelou mais do que dois planetas e confirmou a relação de ressonância entre eles.
“Cheops nos proporcionou essa configuração de ressonância que nos permitiu prever todos os outros períodos”, explica Luque. “Sem essa detecção do Cheops, teria sido impossível.”
O sistema é composto por seis exoplanetas, cujos tamanhos variam entre 1,94 e 2,85 vezes o raio da Terra, classificados como mini-Netunos. Seus períodos orbitais, começando pelo planeta mais interno, são de 9,11 dias, 13,67 dias, 20,52 dias, 30,79 dias, 41,06 dias e 54,77 dias. Os pares de planetas estão em ressonâncias de 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 e 4:3; o planeta mais próximo da estrela completa seis órbitas para cada órbita do planeta mais afastado.
Essa configuração torna o sistema apenas o terceiro conhecido com seis planetas em uma cadeia de ressonância.
Acredita-se que a estrela do sistema tenha se formado há mais de um bilhão de anos. A harmonia mantida por seus planetas sugere que o sistema não foi perturbado por eventos como migração planetária, impactos gigantescos ou mesmo a passagem próxima de outra estrela. Em contraste, alguns planetas do nosso Sistema Solar acredita-se terem passado por tais migrações.
A ressonância é facilmente perturbada, e embora os astrônomos tenham encontrado sistemas com períodos orbitais quase ressonantes, verdadeiras cadeias de ressonância são raras. Assim, o sistema HD 110067 representa uma oportunidade valiosa para estudos adicionais sobre esse fenômeno.
Os pesquisadores observam que “A delicada configuração atual das órbitas planetárias no sistema HD 110067 exclui qualquer evento violento ao longo da história de um bilhão de anos do sistema, tornando-o um ‘fóssil’ raro para estudar mecanismos de migração e as propriedades de seu disco protoplanetário em um ambiente prístino.”
Além disso, a luminosidade da estrela anfitriã e a provável presença de atmosferas estendidas na maioria de seus planetas fazem do HD 110067 um candidato ideal para observação por meio de espectroscopia de transmissão usando o Telescópio Espacial James Webb. Isso pode fornecer insights sobre a natureza dos planetas sub-Netuno e as condições sob as quais cadeias de ressonância se formam e persistem. [Science Alert]
