Cientistas identificam 6 mundos alienígenas orbitando uma estrela em uma estranha – mas precisa – harmonia

Uma representação artística do sistema TOI-178. (Crédito da imagem: ESA)

Os planetas em torno de uma estrela chamada TOI-178 e sabem como manter o ritmo – tão suavemente, na verdade, que os cientistas foram capazes de descobrir novos mundos alienígenas decifrando a música do sistema.

Astrônomos debruçados sobre os dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA descobriram três planetas ao redor de uma estrela chamada TOI-178 (TOI significa TESS Object of Interest). E quando os cientistas examinaram essas observações mais de perto, perceberam que os mundos pareciam estar marcando o tempo um contra o outro. Então, eles recrutaram mais alguns instrumentos – e descobriram que o sistema hospeda pelo menos seis planetas, cinco dos quais marcam órbitas em ritmo com os outros. E, ao contrário de outros sistemas sincronizados, os planetas são uma mistura incomum.

“É a primeira vez que observamos algo assim”, disse Kate Isaak, cientista do projeto do Satélite de Caracterização de Exoplanetas da Agência Espacial Europeia (CHEOPS), um desses instrumentos adicionais, em um comunicado divulgado pela Universidade de Berna, na Suíça. “Nos poucos sistemas que conhecemos com tal harmonia, a densidade dos planetas diminui continuamente à medida que nos afastamos da estrela. No sistema TOI-178, um planeta terrestre denso como a Terra parece estar bem próximo a um planeta muito fofo com metade da densidade de Netuno, seguido por um muito semelhante a Netuno. ”



Inspirados pelos dados misteriosos do TESS mostrando três planetas em um ritmo estranho, os cientistas por trás da nova pesquisa recrutaram instrumentos adicionais que culminaram em uma dúzia de dias de observação do tempo com o telescópio CHEOPS.

A partir dessas observações, o sistema TOI-178 parecia incluir cinco planetas, que orbitavam a estrela a cada 2, 3, 6, 10 e 20 dias. Mas para os cientistas, parecia haver uma lacuna nessa sequência: eles pensaram que deveria haver outro planeta no sistema, este orbitando a cada 15 dias.

Os pesquisadores voltaram ao CHEOPS, embora quase tenham perdido a chance de estudar o sistema em detalhes. Assim como CHEOPS estava para fazer observações cruciais do TOI-178, o satélite teve que se afastar de uma colisão potencial com um pedaço de lixo espacial.

Apesar do encerramento, tudo correu bem no final.

“Para nosso grande alívio, esta manobra foi feita de forma muito eficiente e o satélite pôde retomar as observações bem a tempo de capturar o misterioso planeta que passava”, disse Nathan Hara, astrofísico da Universidade de Genebra e coautor da nova pesquisa. na declaração. “Poucos dias depois, os dados indicaram claramente a presença do planeta adicional e, portanto, confirmaram que havia de fato seis planetas no sistema TOI-178.”



O mais interno deles, ao que parece, marcha em um ritmo diferente, mas os cinco externos orbitam em harmonia um com o outro. Para cada órbita completa do mundo externo, o próximo em completa três quartos de uma órbita, o mundo do meio na sequência faz dois loops, então um planeta que faz três órbitas e então um planeta que faz seis órbitas; ao longo do caminho, os planetas ocasionalmente se alinham, o que causou o estranho ritmo nos dados originais do TESS.

Os pesquisadores não só conseguiram localizar os planetas adicionais e classificar a complicada cadeia de órbitas, mas os cientistas também puderam estudar os próprios planetas, descobrindo que esses mundos variam de 1,1 a 3 vezes o tamanho da Terra, mas com uma gama de densidades, tornando-os uma curiosa mistura de super-Terras rochosas e mini-Neptunes gasosos.

Os cientistas suspeitam que pode haver mais planetas seguindo a mesma cadeia de alinhamentos orbitais, embora localizar esses mundos exigiria períodos mais longos de observação. Felizmente, como a própria estrela é muito brilhante, o sistema é relativamente fácil de estudar; em particular, os pesquisadores esperam ansiosos pelos dados que o James Webb Space Telescope da NASA e o European Extremely Large Telescope possam reunir sobre o sistema assim que cada um começar a trabalhar.


Publicado em 26/01/2021 08h30

Artigo original:

Estudo original: