Usando a espaçonave de caça a exoplanetas TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e a Pesquisa Antártica de ExoPlanetas em Trânsito (ASTEP) no Planalto Antártico, os astrônomos descobriram um sistema planetário raro e excepcionalmente estranho.
Os planetas extrasolares, ou exoplanetasque giram em torno da estrela TOI-201 têm órbitas que mudam tão rapidamente que os astrónomos podem ver as mudanças em tempo real. O comportamento do sistema, localizado a cerca de 370 anos-luz da Terra, é algo que os cientistas nunca viram antes.
“A maioria dos sistemas planetários aparecem como ‘ervilhas numa vagem’, o que significa que os planetas têm uma gama semelhante de parâmetros e partilham um plano orbital semelhante”, disse Amaury Triaud, membro da equipa, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, num comunicado. “Este não é o caso do sistema TOI-201, que contém três objetos em órbita muito distintos um do outro e que interagem gravitacionalmente”.
Os resultados da equipe foram publicados no dia 15 de abril na revista Ciência.
Este sistema planetário está passando por mudanças
Mudanças nos sistemas planetários e mudanças nas órbitas não são exclusivas do TOI-201, mas essas transformações geralmente ocorrem em escalas de tempo de milhões e até bilhões de anos.
TOI-201 é diferente por causa da órbita altamente achatada ou elíptica e inclinada do planeta exterior, que atrai gravitacionalmente os mundos internos. Isto causa mudanças na orientação das órbitas dos planetas internos e mudanças no tempo dos seus “trânsitos”, os momentos em que um planeta cruza diretamente a face da sua estrela-mãe. A situação é tão extrema que, em cerca de 200 anos, os planetas não se alinharão em frente da sua estrela.
“No sistema solarquase todos os planetas são coplanares, mas aqui este não é o caso e cada planeta é diferente”, disse Tristan Guillot, astrónomo do Observatoire de la Côte d’Azur. “Isto aponta para alguma reorganização orbital activa dentro do sistema, proporcionando-nos um vislumbre do que acontece logo após a formação do planeta.”
Guillot é pesquisador principal do projeto ASTEP, um observatório na Estação Concordia da Antártica, que fica no topo de uma geleira de 3,2 quilômetros de profundidade em um dos ambientes mais isolados do mundo e aproveita as longas noites polares para observar outros sistemas planetários.
“O objetivo era caracterizar o sistema planetário TOI-201 para entender não apenas quais planetas existem, mas como eles interagem entre si de forma dinâmica”, disse o líder da equipe de pesquisa Ismael Mireles, candidato a doutorado na Universidade do Novo México. “Isso ajuda os cientistas a entender como sistemas planetários como o nosso sistema solar se formam e evoluem ao longo do tempo.”
TESS avistou um trânsito raro pelo planeta exterior enquanto telescópios em todo o globo viam a gravidade deste objeto puxando o TOI-201. Os astrônomos notaram então atrasos no trânsito do TOI-201b.
“Normalmente, os planetas são como metrônomos, com cada trânsito na frente da estrela acontecendo exatamente um período orbital após o outro. No entanto, estávamos seguindo o TOI-201b e de repente o planeta começou a transitar com cerca de meia hora de atraso”, disse Triaud. “Este salto repentino foi muito surpreendente e reportámos as nossas observações. Outros astrónomos de todo o mundo também notaram sinais intrigantes e, trabalhando em conjunto, a equipa pôde começar a compreender este sistema.
“Esta descoberta foi possibilitada pela existência de um telescópio na Antártida. Embora a logística envolvida seja difícil, a sua situação única e o seu acesso a condições astronómicas ideais são fundamentais para estudar sistemas exoplanetários com longos períodos orbitais, como o TOI-201.”
