Os astrônomos podem ter simplesmente ultrapassado o limite superior de tamanho do que é considerado um planeta, graças a novos insights sobre como os mundos gigantes se formam.
Novas observações da NASA Telescópio Espacial James Webb (JWST) sugerem que mesmo gigantes gasosos – que antes eram considerados grandes demais para se formarem como planetas comuns – podem crescer através do mesmo processo básico, mudando a forma como os cientistas diferenciam os planetas massivos das anãs marrons.
As descobertas vêm de uma análise mais detalhada do sistema HR 8799, um sistema jovem e estrela parecida com o sol cerca de 133 anos-luz da Terra, que abriga quatro enormes gigantes gasosos orbitando longe de sua estrela-mãe. Cada mundo tem entre cinco e dez vezes a massa do Júpiter – o maior planeta do nosso próprio sistema solar – colocando-os perto da fronteira difusa entre planetas e anãs marrons, que são objetos subestelares que fundem deutério, em vez de estrelas semelhantes a hidrogênio, o que lhes valeu o apelido de “estrelas fracassadas”, de acordo com uma declaração da Universidade da Califórnia, San Diego.
Para testar essa suposição, a equipe de pesquisa usou o poderoso espectrógrafos infravermelhos para analisar a composição química das atmosferas dos planetas. Em vez de se concentrarem em gases comuns como o vapor de água ou o monóxido de carbono, os cientistas procuraram moléculas contendo enxofre – elementos que normalmente começam como grãos sólidos num disco protoplanetário jovem e, portanto, sugerem que o planeta se formou através da acreção do núcleo, de acordo com o comunicado.
Os dados espectrais fornecidos pelo JWST revelaram sulfeto de hidrogênio na atmosfera de RH 8799 cum dos gigantes internos do sistema, fornecendo fortes evidências de que o planeta se formou primeiro reunindo um núcleo sólido antes de rapidamente acumular gás. Essa impressão digital química seria difícil de explicar se o planeta se formasse através de um rápido colapso de gás semelhante a uma estrela. A equipa também descobriu que os planetas eram mais enriquecidos em elementos pesados, como carbono e oxigénio, do que as suas estrelas, apoiando ainda mais que se formaram como planetas.
“Com a detecção de enxofre, podemos inferir que o HR 8799 planetas provavelmente se formou de forma semelhante a Júpiter, apesar de ser cinco a dez vezes mais massivo, o que foi inesperado”, disse Jean-Baptiste Ruffio, principal autor do estudo, no comunicado.
Portanto, o estudo sugere que a acreção central pode operar eficientemente mesmo em massas e distâncias extremas, expandindo os limites conhecidos do processo de construção planetária. Se confirmada noutros sistemas, a descoberta poderá forçar os astrónomos a repensar onde — e como — fica a linha entre planetas gigantes e anãs marrons é desenhado.
Suas descobertas foram publicado em 9 de fevereiro na revista Nature Astronomy.
