Segredo da estabilidade dos sete mundos TRAPPIST-1 é revelado

Os cientistas podem ter descoberto a intrigante história do sistema TRAPPIST-1, um grupo de sete exoplanetas localizados a cerca de 40 anos-luz da Terra. Esses mundos, considerados promissores na busca por vida fora do Sistema Solar, apresentam padrões orbitais incomuns que intrigam os astrônomos — e um novo estudo pode finalmente explicar sua origem.

Quando os planetas se formam em torno de uma estrela jovem, os seus períodos orbitais entram frequentemente em “ressonância”, uma sincronização que lembra a forma como empurrar um balancim no momento certo aumenta a amplitude do movimento. Da mesma forma, as ressonâncias orbitais entre planetas podem amplificar as suas órbitas, tornando-as instáveis ​​ao longo do tempo, a menos que algum factor externo intervenha.

Em muitos sistemas planetários, como o nosso, estas ressonâncias eventualmente quebram, mas TRAPPIST-1 é uma exceção, mantendo uma ressonância estável ao longo do tempo.

As órbitas dos planetas no sistema TRAPPIST-1 são peculiares

Os sete planetas de TRAPPIST-1 orbitam a sua estrela a uma distância muito próxima, todos num raio de 8 milhões de quilómetros, o que torna mais fácil manter ressonâncias. Os três planetas mais distantes – f, g e h – seguem uma cadeia de ressonância 3:2, na qual cada planeta exterior orbita a estrela três vezes para cada duas órbitas do planeta interior.

Por outro lado, dos quatro planetas mais internos de TRAPPIST-1 (b, c, d e e), b e capresentam uma cadeia de ressonância 8:5, na qual o planeta b completa oito órbitas para cada cinco órbitas de c. Esta configuração intrigante levanta questões sobre como estes padrões se formaram.

Um estudo recente, liderado por Gabriele Pichierri, cientista planetário do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), procurou compreender o processo de formação do sistema TRAPPIST-1. Publicado na revista Astronomia da Naturezapesquisas sugerem que os planetas internos se formaram primeiro, dentro de um disco protoplanetário de gás e poeira.

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A evolução do sistema teria ocorrido em três fases. No primeiro, os quatro planetas internos formaram ressonâncias 3:2, nas quais cada planeta orbitava a estrela três vezes para cada duas órbitas do planeta seguinte. À medida que a estrela central, uma anã vermelha, começou a irradiar energia e a dissipar o disco protoplanetário, a borda interna do disco recuou.

Na segunda fase, o planeta e foi retirado, longe dos planetas b, c e dà medida que os mundos exteriores começaram a se formar. Este movimento causou uma oscilação nas órbitas dos planetas internos, que eventualmente se estabilizaram nas ressonâncias 8:5 e 5:3.

Na fase final, os planetas externos formaram-se e migraram para a borda interna do disco, empurrando o planeta e para trás e estabelecendo as ressonâncias finais. Este processo resultou na configuração atual do sistema TRAPPIST-1, com seus padrões orbitais únicos e estáveis.

Segundo Pichierri, esta abordagem oferece novas perspectivas sobre a formação de sistemas planetários e destaca a complexidade e o valor do TRAPPIST-1 como um laboratório natural para testar teorias sobre a evolução planetária. “Observando o TRAPPIST-1, pudemos testar novas hipóteses interessantes para a evolução dos sistemas planetários. TRAPPIST-1 é muito interessante porque é muito complexo: é uma longa cadeia planetária e é um excelente exemplo para testar teorias alternativas sobre a formação de sistemas planetários.”