Jingyao Dou
Simulação do impacto que originou TOI-1853b
Uma equipa internacional de astrónomos descobriu um planeta da dimensão de Neptuno, mais denso do que o aço, e pensam que a sua composição pode ser o resultado de um choque planetário gigante.
A massa de TOI-1853b é quase o dobro da de qualquer outro planeta de dimensão semelhante conhecido e a sua densidade é incrivelmente elevada, o que significa que é constituído por uma fração de rocha maior do que seria de esperar a essa escala.
No estudo, publicado na revista Nature, cientistas liderados por Luca Naponiello, da Universidade de Roma Tor Vergata, sugerem que este facto é o resultado de colisões planetárias.
Estes enormes impactos teriam removido parte da atmosfera mais leve e da água, deixando para trás uma grande quantidade de rocha.
O investigador sénior associado e coautor, Phil Carter, da Escola de Física da Universidade de Bristol, explicou: “Temos fortes evidências de colisões altamente energéticas entre corpos planetários no nosso Sistema Solar, como a existência da Lua da Terra, e boas evidências de um pequeno número de exoplanetas.
“Sabemos que há uma enorme diversidade de planetas em sistemas exoplanetários; muitos não têm análogos no nosso Sistema Solar, mas têm frequentemente massas e composições entre as dos planetas rochosos e as de Neptuno/Úrano (os gigantes gelados).
“A nossa contribuição para o estudo foi modelar impactos gigantes extremos que poderiam, potencialmente, remover a atmosfera mais leve e a água/gelo do planeta maior original, de modo a produzir a densidade extrema medida.
“O corpo planetário inicial teria provavelmente de ser rico em água e sofrer um impacto gigante extremo a uma velocidade superior a 75 km/s para produzir TOI-1853b tal como é observado.”
Este planeta fornece novas evidências da prevalência de impactos gigantes na formação de planetas em toda a Galáxia. Esta descoberta ajuda a ligar as teorias de formação de planetas baseadas no Sistema Solar à formação de exoplanetas.
A descoberta deste planeta extremo fornece novos conhecimentos sobre a formação e evolução dos sistemas planetários.
“Este planeta é muito surpreendente! Normalmente, esperamos que os planetas que se formam com esta quantidade de rocha se tornem gigantes gasosos como Júpiter, que têm densidades semelhantes à da água”, explica Jingyao Dou, estudante e coautor do estudo.
“TOI-1853b é do tamanho de Neptuno, mas tem uma densidade superior à do aço. O nosso trabalho mostra que isto pode acontecer se o planeta tiver sofrido colisões planeta-planeta extremamente energéticas durante a sua formação”, acrescenta.
“Estas colisões retiraram parte da atmosfera mais leve e da água, deixando um planeta substancialmente rico em rocha e de alta densidade”, conclui o astrónomo.
Agora a equipa planeia observações detalhadas de TOI-1853b para tentar detetar qualquer atmosfera residual e examinar a sua composição.
Zoë Leinhardt, professora associada e coautora do estudo, comentou os resultados: “Não tínhamos investigado anteriormente impactos gigantes tão extremos, pois não são algo que esperávamos”.
“Há muito trabalho a fazer para melhorar os modelos de materiais que estão na base das nossas simulações e para alargar a gama de impactos gigantes extremos modelados”, conclui Leinhardt.
As simulações foram efetuadas utilizando as instalações computacionais do Centro de Investigação em Computação Avançada da Universidade de Bristol.
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