Este sistema exoplanetário 'improvável' é tão peculiar devido a um objeto estranho em seu interior.

"Essa descoberta oferece uma visão crucial de como os planetas se formam, mesmo ao redor de objetos massivos e excêntricos." 

Uma ilustração do improvável sistema planetário que inclui a anã marrom massiva TOI-201 c, o Júpiter quente TOI-201 b, a super-Terra rochosa TOI-201 d e a estrela hospedeira TOI-201. (Crédito da imagem: INAF) 

Utilizando a espaçonave TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, dedicada à busca de exoplanetas, cientistas descobriram um sistema planetário que consideram "improvável". Essa descoberta pode mudar a forma como pensamos sobre os mecanismos de formação de planetas.

A razão para a configuração incomum deste sistema planetário é uma estrela falhada, ou anã marrom, designada TOI-201 c. Objetos como este recebem o apelido um tanto injusto de "estrelas falhadas" porque, apesar de se formarem a partir do colapso de uma nuvem de gás e poeira como outras estrelas, não conseguem acumular massa suficiente para desencadear a fusão nuclear de hidrogênio em hélio em seus núcleos. Anãs marrons têm massas entre 13 e 80 vezes a de Júpiter, ou de 0,013 a 0,08 da massa do Sol . Isso as coloca exatamente entre os planetas mais massivos e as estrelas menores.

O planeta TOI-201 c está em uma órbita altamente elíptica, levando 2.881 dias para orbitar sua estrela, o que resultou na formação de planetas, incluindo uma super-Terra chamada TOI-201 d e um Júpiter quente chamado TOI-201 b, em uma zona estreita dentro de sua órbita, algo que não é apenas novidade para os astrônomos; é completamente inesperado com base nos modelos de formação planetária.

A órbita de 5,8 dias de TOI-201 d e a órbita de 53 dias de TOI-201 b estão perfeitamente alinhadas com a órbita da anã marrom. A anã marrom cria instabilidade gravitacional a distâncias equivalentes à distância entre Marte e o Sol, mas isso não impediu a formação de planetas no sistema.

"Esta descoberta fornece uma visão crucial de como os planetas se formam, mesmo em torno de objetos massivos e excêntricos", disse Aldo Bonomo, membro da equipe e pesquisador do INAF, em um comunicado enviado por e-mail.

O sistema desafia a ideia de que os planetas gigantes gasosos se formam a distâncias equivalentes a 2 a 3 vezes a distância entre a Terra e o Sol, nos discos de gás e poeira que circundam as estrelas durante sua infância.

"A presença da anã marrom em uma órbita tão elíptica forçou os planetas a se formarem e sobreviverem ocupando as bordas mais internas e quentes do disco primordial", disse Luca Naponiello, membro da equipe do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), em comunicado. "Além disso, os dados mostram que, durante a aproximação da anã marrom, o Júpiter quente sofre variações fortes e repentinas no tempo de seu trânsito, testemunhando uma interação dinâmica intensa e vigorosa que está ocorrendo atualmente entre os dois gigantes."

O sistema foi descoberto pelo TESS através de um raro evento de monotrânsito, que descreve um corpo planetário realizando uma única passagem em frente à sua estrela, causando uma queda no brilho estelar. Isso foi seguido por uma campanha de observação realizada a partir da Terra.

É extremamente raro descobrir objetos como TOI-201 c, com períodos orbitais tão longos e excêntricos, através dos trânsitos que fazem de sua estrela hospedeira. Esta anã marrom é o primeiro desses objetos a ter sua massa confirmada, representando um importante avanço na astronomia.

"Ele [TOI-201c] é o objeto em trânsito com o período orbital mais longo para o qual a massa é conhecida", disse Naponiello.

Os resultados da equipe foram publicados na quarta-feira (17 de junho) na revista Nature.

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