Este exoplaneta tem um irmão compartilhando a mesma órbita?

Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrônomos encontraram o possível "irmão" de um planeta orbitando uma estrela distante. 

Um planeta e seu troiano orbitando uma estrela no sistema PDS 70 (anotado) Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.

A equipe detectou uma nuvem de detritos que pode estar compartilhando a órbita deste planeta e que, acreditam, podem ser os blocos de construção de um novo planeta ou os restos de um já formado. Se confirmada, esta descoberta seria a evidência mais forte até agora de que dois exoplanetas podem compartilhar uma órbita.  

"Há duas décadas, previa-se em teoria que pares de planetas de massa semelhante poderiam compartilhar a mesma órbita em torno de sua estrela, os chamados planetas troianos ou coorbitais. Pela primeira vez, encontramos evidências a favor dessa ideia", diz Olga Balsalobre-Ruza, estudante do Centro de Astrobiologia de Madri, na Espanha, que liderou o artigo publicado hoje na revista Astronomy and Astrophysics. 

Os troianos, corpos rochosos na mesma órbita de um planeta, são comuns em nosso próprio Sistema Solar, sendo o exemplo mais famoso os asteroides troianos de Júpiter — mais de 12 mil corpos rochosos que estão na mesma órbita ao redor do Sol que o gigante gasoso. 

Os astrônomos previram que os troianos, em particular os planetas troianos, também poderiam existir ao redor de uma estrela diferente do nosso Sol, mas as evidências para eles são escassas.

"Os exotrojans [planetas troianos fora do Sistema Solar] têm sido até agora como unicórnios: eles podem existir pela teoria, mas ninguém nunca os detectou", diz o coautor Jorge Lillo-Box, pesquisador sênior do Centro de Astrobiologia. 

Agora, uma equipa internacional de cientistas usou o ALMA, do qual o ESO é parceiro, para encontrar a evidência observacional mais forte até agora de que planetas troianos poderiam existir – no sistema PDS 70. Esta jovem estrela é conhecida por hospedar dois planetas gigantes semelhantes a Júpiter, PDS 70b e PDS 70c. 

Ao analisar observações de arquivo do ALMA deste sistema, a equipe detectou uma nuvem de detritos no local na órbita do PDS 70b, onde se espera que existam troianos. 

Os troianos ocupam as chamadas zonas Lagrangianas, duas regiões estendidas na órbita de um planeta onde a atração gravitacional combinada da estrela e do planeta pode reter material. Estudando essas duas regiões da órbita do PDS 70b, os astrônomos detectaram um sinal fraco de uma delas, indicando que uma nuvem de detritos com uma massa até cerca de duas vezes maior que a da nossa Lua pode residir lá. 

A equipe acredita que essa nuvem de detritos pode apontar para um mundo troiano existente neste sistema, ou um planeta em processo de formação. "Quem poderia imaginar dois mundos que compartilham a duração do ano e as condições de habitabilidade? Nosso trabalho é a primeira evidência de que esse tipo de mundo pode existir", diz Balsalobre-Ruza. 

"Podemos imaginar que um planeta pode compartilhar sua órbita com milhares de asteroides, como no caso de Júpiter, mas é surpreendente para mim que planetas possam compartilhar a mesma órbita." 

"Nossa pesquisa é um primeiro passo para procurar planetas coorbitais muito cedo em sua formação", diz a coautora Nuria Huélamo, pesquisadora sênior do Centro de Astrobiologia. "Isso abre novas questões sobre a formação dos troianos, como eles evoluem e quão frequentes são em diferentes sistemas planetários", acrescenta Itziar De Gregorio-Monsalvo, chefe do Escritório de Ciência do ESO no Chile, que também contribuiu para esta pesquisa. 

Para confirmar totalmente sua detecção, a equipe precisará esperar até depois de 2026, quando tentará usar o ALMA para ver se o PDS 70b e sua nuvem irmã de detritos se movem significativamente ao longo de sua órbita juntos ao redor da estrela. "Isso seria um avanço no campo exoplanetário", diz Balsalobre-Ruza. 

"O futuro deste tópico é muito empolgante e estamos ansiosos pelos recursos estendidos do ALMA, planejados para 2030, que melhorarão drasticamente a capacidade da matriz de caracterizar troianos em muitas outras estrelas", conclui De Gregorio-Monsalvo.

Fonte: Eso