Os astros mais comuns da galáxia quase nunca abrigam sub-Netunos - planetas menores que Netuno, porém maiores que a Terra - de acordo com uma pesquisa recente.
O trabalho altera a forma como entendemos sistemas planetários ao indicar que estrelas pequenas produzem mundos em órbitas curtas por um caminho diferente.
Um tipo de planeta que está faltando
Ao vasculhar seis anos de dados de telescópios espaciais, 8.134 estrelas vermelhas pouco brilhantes renderam apenas cinco sub-Netunos considerados confiáveis.
Erik Gillis, doutorando em física e astronomia na McMaster University, liderou a análise: ao estudar quedas repetidas no brilho das estrelas, a equipa associou a escassez de sub-Netunos ao tipo de estrela mais frequente na Via Láctea.
Apesar disso, muitos planetas do tipo super-Terra apareceram, um sinal de que a formação de planetas continuou a ocorrer.
Esse contraste sugere uma “receita” diferente para gerar planetas em torno das menores estrelas, e não simplesmente uma falta geral de mundos.
Observando quedas no brilho estelar
O material de base veio do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), telescópio espacial da NASA que monitora variações no brilho das estrelas.
Cada queda de luz pode indicar um trânsito - quando um planeta passa à frente da sua estrela - e bloqueia a luz por um curto período.
Para evitar que planetas não detectados fossem confundidos com inexistência, a equipa avaliou quantos sinais de teste o seu software conseguia recuperar.
Depois de várias etapas de filtragem, sobraram 77 candidatos a planetas validados em torno de 65 estrelas.
As estrelas que compõem a maior parte da galáxia
Os alvos eram anãs M de meia a tardia - estrelas pequenas e frias, com apenas 8% a 40% do tamanho do Sol.
Como essas estrelas dominam a Via Láctea em número, os planetas que as orbitam moldam o “padrão real” da galáxia.
Para órbitas de até 30 dias, o levantamento encontrou, em média, pouco mais de um planeta maior que a Terra por estrela. Isso indica que essas pequenas estrelas vermelhas concentram uma grande fração dos planetas próximos na galáxia.
Em estudos com estrelas parecidas com o Sol, já se observava uma separação entre super-Terras e sub-Netunos, com menos planetas em tamanhos intermediários.
Os astrônomos chamam essa lacuna de vale de raio, uma faixa de tamanhos em que aparecem menos planetas de órbita curta.
Em investigações anteriores com estrelas vermelhas um pouco maiores, ainda havia uma queda entre dois tamanhos planetários comuns. Neste conjunto, porém, essa queda não aparece: a maioria dos planetas se agrupa em torno de um único tamanho, semelhante ao da Terra.
Uma explicação ligada à água
Modelos de formação já previam que o vale poderia enfraquecer se estrelas menores gerassem mais mundos ricos em água.
Nessa hipótese, o acréscimo por seixos - crescimento planetário a partir de grãos e gelo que derivam no disco - colocaria água nos planetas ainda muito cedo.
A presença de água pode aumentar o tamanho do planeta sem exigir um envelope gasoso espesso, permitindo que alguns mundos embaralhem a fronteira normalmente observada.
A ideia pode ajudar a entender a ausência de sub-Netunos, mas confirmá-la exigirá medições de massa e estudos das atmosferas.
O mecanismo ainda é um mistério
Luz estelar intensa pode arrancar gás de um planeta jovem num processo chamado fotoevaporação.
Esse efeito deveria ser forte em torno de estrelas vermelhas ativas, porque a radiação de alta energia aquece as camadas superiores da atmosfera até o gás escapar.
Mesmo assim, a equipa de Gillis encontrou sub-Netunos em número pequeno demais para que a remoção de gás, por si só, explique o padrão de forma simples.
“Em torno dessas estrelas, os sub-Netunos praticamente desaparecem, o que significa que os mecanismos que moldam planetas aqui são diferentes”, disse Gillis.
Ponto cego nos dados
Antes do resultado final, filtros rigorosos eliminaram muitos falsos positivos - sinais que parecem planetas, mas não são.
O software descartou 427 de 532 sinais iniciais, e verificações posteriores reduziram a amostra para 77 candidatos.
A sensibilidade do levantamento caiu para planetas menores e órbitas mais longas, especialmente além de 14 dias para muitos alvos.
Por causa desse ponto cego, os números dizem menos sobre mundos minúsculos, do tamanho da Terra, que estejam mais distantes das suas estrelas.
A busca por vida extraterrestre
O mesmo cuidado vale para futuras buscas por vida na zona habitável - a faixa de órbitas em que poderia existir água líquida na superfície.
Cálculos clássicos delimitam essa zona avaliando quando a luz recebida levaria à perda de água ou ao congelamento.
Para planetas rochosos com tamanho próximo ao da Terra, a versão mais restrita da zona habitável implica menos de cerca de uma em cada três estrelas com um mundo desse tipo.
“Se quisermos entender as origens dos planetas e as origens da vida, precisamos de um retrato completo de como os planetas se formam e do que são feitos”, disse Gillis.
Mundos gigantes continuam raros
Planetas grandes também permaneceram incomuns no mesmo levantamento, que não encontrou nenhum planeta do tamanho de Netuno entre os candidatos confiáveis.
Um único sinal do tamanho de Júpiter acabou identificado como uma anã marrom - um objeto mais pesado que um planeta, mas mais leve que uma estrela.
Sem Júpiteres quentes reais - planetas do tamanho de Júpiter em órbitas muito próximas das suas estrelas - o levantamento estabeleceu um teto de 0.012 por estrela em até 10 dias.
Essa raridade ajuda a explicar por que as menores estrelas tendem a oferecer sistemas compactos, em vez de vizinhos gigantes.
Ao relacionar sub-Netunos ausentes, super-Terras abundantes e o desaparecimento do vale de raio, o levantamento redesenha como é o “bairro planetário” mais comum.
O próximo passo é medir as massas desses planetas e analisar as suas atmosferas, já que o tamanho revela o padrão, mas não a composição.
Crédito da imagem: NASA
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