10 fatos planetários que vão além do nosso Sistema Solar

É difícil imaginar, mas em 1990 – o ano em que o Telescópio Espacial Hubble foi lançado – ainda não tínhamos descoberto um único planeta além dos do nosso próprio Sistema Solar. Tínhamos quase certeza de que eles existiam, mas não sabíamos se eram raros, comuns ou em toda parte. Não sabíamos se planetas rochosos ou gigantes gasosos eram planetas "normais", ou se havia outros tipos que nosso próprio Sistema Solar não possui. E para o bem ou para o mal, operamos sob a suposição de que nosso Sistema Solar era relativamente típico e que sua estrutura, de planetas rochosos internos, um cinturão de asteróides, gigantes gasosos e um cinturão de Kuiper e nuvem de Oort além deles seria o modelo para a maioria, se não todos, outros sistemas planetários.

Que viagem selvagem foram os últimos cerca de 30 anos, e o quanto eles viraram nossas suposições de cabeça para baixo. Com mais de 5.000 exoplanetas agora sob nosso controle, e muitos outros discos protoplanetários (onde os planetas se formam) tendo sido diretamente fotografados, agora percebemos que muito do que pensávamos inicialmente era totalmente presuntivo de nós, e que a natureza é cheia de surpresas. Aqui estão 10 fatos planetários que teriam surpreendido praticamente todos os astrônomos em atividade em 1990 e ainda podem surpreendê-lo hoje!

1.) Nem toda estrela pode tê-los . Uma das primeiras surpresas que aguardavam os cientistas de exoplanetas veio quando a missão Kepler começou a examinar um grande campo de mais de 100.000 estrelas, procurando por trânsitos planetários. Quando um planeta passa na frente de sua estrela-mãe, ele bloqueia uma fração da luz da estrela. À medida que múltiplas órbitas e múltiplos trânsitos se acumulam, podemos definir melhor a distância orbital e o tamanho físico do exoplaneta. Inicialmente, com base no número de estrelas que estávamos observando e nas chances geométricas de ter um trânsito observável de nossa linha de visão específica, parecia que talvez ~ 100% das estrelas tivessem planetas.

Mas acontece que este não é o caso. Quando classificamos as estrelas por metalicidade, ou a porcentagem de elementos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio dentro da estrela, há uma clara queda nas abundâncias planetárias. Praticamente todas as estrelas com 25% ou mais dos elementos pesados ​​encontrados no Sol têm planetas, apenas uma fração das estrelas com entre 10-25% dos elementos pesados ​​do Sol têm planetas, e apenas duas ou três estrelas com menos de 10% dos elementos pesados ​​do Sol têm planetas. Os elementos pesados ​​do Sol têm planetas. A menos que você se forme a partir de material que foi suficientemente enriquecido por gerações anteriores de estrelas, é improvável que sua estrela tenha planetas.

2.) Super-Netunos (ou Mini-Saturnos) são raros . Sabíamos, de nosso próprio Sistema Solar, que os planetas gigantes gasosos tinham pelo menos dois tamanhos diferentes: cerca de quatro vezes o raio da Terra, como Netuno e Urano, e cerca de dez vezes o raio da Terra, como Júpiter e Saturno. Mas o que mais encontraríamos? Esses tamanhos de mundos seriam comuns ou raros? Haveria um grande número de planetas gigantes gasosos encontrados com propriedades diferentes das encontradas em nosso Sistema Solar, como super-Júpiteres, "tweeners" que estavam entre Netuno e Saturno em tamanho, ou mini-Netunos?

Acontece que os planetas do tamanho de Júpiter e do tamanho de Netuno são muito comuns, com os mini-Netunos também sendo ainda mais comuns do que os mundos netunianos. Mas entre os tamanhos de Netuno e Saturno há muito poucos planetas, sugerindo que há alguma razão física pela qual os planetas tendem a evitar a formação com tamanhos entre 5 e 9 raios terrestres. Essa razão ainda está sob investigação, mas é fantástico saber que Netunos e Júpiteres são comuns, enquanto os mundos intermediários não são!

3.) Gigantes gasosos ultradistantes são bastante comuns . Aqui em nosso próprio Sistema Solar, há um grande "penhasco" além de 30 vezes a distância Terra-Sol, ou 30 unidades astronômicas (UA). Temos oito planetas principais dentro dessa distância, mas nenhum que seja tão grande quanto o menor planeta, Mercúrio, além dessa distância.

Mas ao redor de muitas estrelas, existem planetas gigantes localizados a uma grande distância: 50 UA, 100 UA ou até várias centenas de UA de distância da estrela principal em seu sistema. Alguns desses planetas são tão grandes que seus núcleos excedem 1 milhão de K em temperatura, permitindo que eles fundam deutério e se tornem anãs marrons, enquanto outros caem abaixo desse limite de massa e, em vez disso, geram apenas luz infravermelha, semelhante a Júpiter.