Quando pensamos em outros sistemas planetários, tendemos a pensar que eles operarão pelas mesmas regras básicas que as nossas. No Sistema Solar, os planetas orbitam próximo ao plano equatorial do Sol - ou seja, ao redor de seu equador. O eixo rotacional do Sol, a direção de seus polos com base em sua rotação, também é a mesma da maioria dos planetas '(a exceção é Urano, que gira de lado).
Mas se o estudo de planetas extra-solares nos ensinou alguma coisa, é que o Universo está cheio de possibilidades. Considere a estrela conhecida como GJ436, uma anã vermelha localizada a cerca de 33 anos-luz da Terra. Durante anos, os astrônomos sabem que esta estrela tem um planeta que se comporta muito parecido com um cometa. Mas, de acordo com um estudo recente liderado por astrônomos da Universidade de Genebra (UNIGE), este planeta também tem uma órbita muito peculiar.
O estudo, intitulado "Desalinhamento orbital do exoplaneta de massa de Netuno GJ 436b com o giro de sua estrela legal", apareceu recentemente na revista científica Natureza. O estudo foi liderado por Vincent Bourrier, do Observatório da Universidade de Genebra, e incluiu membros da Universidade de Grenoble Alpes, Universidade Estadual do Tennessee, e do Centro de Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna.
O GJ436 já foi fonte de grande interesse científico, graças em parte à descoberta de que seu único exoplaneta confirmado possui um envelope gasoso semelhante a um cometa. Este exoplaneta, conhecido como GJ436b, foi observado pela primeira vez em 2004 usando medições de velocidade radial realizadas pelo Observatório Keck. Em 2007, o GJ436b tornou-se o primeiro planeta do tamanho de Netuno conhecido por estar orbitando muito perto de sua estrela (também conhecido como "Netuno Quente").
E em 2015, o GJ436 b voltou a ser manchete quando os cientistas relataram que sua atmosfera estava evaporando, resultando em uma nuvem gigante ao redor do planeta e em uma longa história. Descobriu-se que esta nuvem é o resultado da evaporação da atmosfera do planeta, graças à radiação extrema vinda de sua estrela. Esse fenômeno nunca antes visto significa essencialmente que o GJ436 b se parece com um cometa.
Outro fato interessante sobre este planeta é sua inclinação orbital, que os astrônomos têm intrigado nos últimos 10 anos. Diferentemente dos planetas do Sistema Solar - cujas órbitas são amplamente circulares - o GJ436b segue um caminho elíptico muito excêntrico. E, como a equipe de pesquisa indicou em seu estudo, o planeta também não orbita ao longo do plano equatorial da estrela, mas passa quase acima dos seus pólos.
Como Vincent Bourrier - pesquisador do Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE, membro do projeto do Conselho Europeu de Pesquisa QUATRO ACES e principal autor do estudo - explicou em um comunicado de imprensa da UNIGE:
“Este planeta está sob enormes forças de maré porque está incrivelmente próximo de sua estrela, apenas 3% da distância Terra-Sol. A estrela é uma anã vermelha cuja vida útil é muito longa, as forças de maré que induz deveriam ter circularizado a órbita do planeta, mas esse não é o caso! ”
Esta foi uma descoberta especialmente interessante por várias razões. Por um lado, é o primeiro caso em que um planeta possui órbita polar. Por outro lado, estudar como os planetas orbitam em torno de uma estrela é uma ótima maneira de aprender mais sobre como esse sistema se formou e evoluiu. Por exemplo, se um planeta foi perturbado pela passagem de uma estrela próxima ou está sendo influenciado pela presença de outros planetas maciços, isso será aparente em sua órbita.
Como Christophe Lovis, pesquisador da UNIGE e co-autor do estudo, explicou:
"Mesmo se já vimos órbitas planetárias desalinhadas, não entendemos necessariamente sua origem, especialmente porque aqui é a primeira vez que medimos a arquitetura de um sistema planetário em torno de uma anã vermelha."
Hervé Beust, um astrônomo da Universidade de Grenobles Alpes, foi responsável por fazer os cálculos orbitais no GJ436b. Como ele indicou, a explicação mais provável para a órbita de GJ436b é a existência de um planeta mais massivo e mais distante no sistema. Embora este planeta não seja conhecido atualmente, esta pode ser a primeira indicação de que o GJ436 é um sistema multi-planetário.
"Se isso for verdade, nossos cálculos indicam que não apenas o planeta não se moveria ao longo de um círculo ao redor da estrela, como sabemos há 10 anos, mas também deveria estar em uma órbita altamente inclinada", disse ele. "Isso é exatamente o que acabamos de medir!"
Outro argumento interessante deste estudo foi a previsão de que o planeta nem sempre orbita tão perto de sua estrela. Com base em seus cálculos, a equipe supõe que o GJ436b pode ter migrado ao longo do tempo para se tornar um "planeta em evaporação" que é hoje. Aqui também, acredita-se que a existência de um companheiro ainda não detectado seja a causa mais provável.
Como em todos os estudos sobre exoplanetas, essas descobertas também têm implicações para a nossa compreensão do Sistema Solar. Olhando para o futuro, a equipe espera realizar mais estudos sobre esse sistema, na esperança de determinar se existe um companheiro planetário indescritível. Essas pesquisas provavelmente se beneficiarão da implantação de missões da próxima geração, particularmente o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
Como Bourier indicou: "Nosso próximo objetivo é identificar o misterioso planeta que perturbou esse sistema planetário". Localizá-lo será mais uma maneira indireta pela qual os astrônomos descobrem exoplanetas - determinando a presença de outros planetas com base na inclinação orbital dos já descobertos. O método de inclinação orbital, talvez?
