Mini-Netunos e Super-Terras com quatro vezes o nosso tamanho são os exoplanetas mais comuns orbitando estrelas fora do nosso sistema solar. Até agora, pensava-se que as super-Terras eram os núcleos rochosos de mini-Netunos cujas atmosferas gasosas eram sopradas pelo vento. Em um novo estudo publicado no The Astrophysical Journal, astrônomos da Universidade McGill mostram que alguns desses exoplanetas podem nunca ter tido atmosferas gasosas, lançando nova luz sobre suas origens misteriosas.
Uma teoria é que a maioria dos exoplanetas nasce como mini-Netunos, mas alguns são despojados de seus envelopes gasosos pela radiação de suas estrelas hospedeiras, deixando para trás apenas um núcleo denso e rochoso. Esta teoria prevê que existem muito poucos exoplanetas do tamanho da Terra e menores conhecidos como Terras e mini-Terras em nossa Galáxia. No entanto, observações recentes sugerem que este pode não ser o caso.
Para saber mais, os astrônomos usaram simulações para traçar a evolução desses misteriosos exoplanetas. O modelo usou cálculos termodinâmicos com base na massa de seus núcleos, a que distância estão de suas estrelas e a temperatura do gás circundante.
“Ao contrário das teorias anteriores, nosso estudo mostra que alguns exoplanetas nunca poderiam ter formado uma atmosfera gasosa”, diz o coautor do estudo. Os exoplanetas foram formados por uma única distribuição de rochas nascidas em um disco giratório de gás e poeira em torno de suas estrelas-mãe.
Como nascem mini-Netunos e Super-Terras
Acredita-se que os planetas se formem em um disco de gás e poeira orbitando estrelas. Rochas maiores que a Lua têm atração gravitacional suficiente para atrair o gás circundante e formar uma casca em torno de seu núcleo. Com o tempo, esse invólucro de gás esfria e se contrai, abrindo espaço para que mais gás circundante seja atraído e fazendo com que o exoplaneta cresça. Uma vez que toda a casca tenha esfriado até a mesma temperatura da nebulosa circundante, a casca não pode mais se contrair e o crescimento cessará.
Para núcleos menores, esse envelope é minúsculo, então eles permanecem exoplanetas rochosos. A diferença entre super-Terras e mini-Netunos é a capacidade de crescer e manter envelopes de gás.
“Nossos resultados ajudam a explicar a origem das duas populações de exoplanetas e, possivelmente, sua distribuição”, dizem os especialistas. “Usando a teoria proposta no estudo, finalmente conseguimos decifrar o quão comuns são os exoplanetas rochosos como a Terra e as mini-Terras”.
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