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TOI-791 b e TOI-791 c orbitam uma estrela na constelação de Volans, a cerca de 1.110 anos-luz da Terra, e estão entre os planetas gigantes de menor densidade já detectados. A descoberta, feita com dados do TESS e observações terrestres, pode ajudar astrônomos a entender como mundos superinchados se formam e evoluem.
Planetas gigantes recém-identificados chamaram atenção por característica incomum: apesar de terem dimensões próximas às de Júpiter, TOI-791 b e TOI-791 c apresentam densidades tão baixas que foram comparados ao algodão-doce.
Os dois mundos orbitam a estrela TOI-791, uma anã do tipo F7 a aproximadamente 1.110 anos-luz da Terra, na constelação de Volans. A descoberta foi conduzida por equipe internacional liderada pela Universidade de Oxford.
Publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o estudo coloca os dois exoplanetas entre os planetas gigantes de menor densidade já detectados.
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Mundos enormes, mas surpreendentemente leves
TOI-791 b tem tamanho próximo ao de Júpiter, mas densidade de 0,038 grama por centímetro cúbico. TOI-791 c é maior e um pouco mais denso, com 0,047 grama por centímetro cúbico.
O algodão-doce tem aproximadamente 0,05 grama por centímetro cúbico. Júpiter, embora seja muito menos denso que a Terra, registra 1,326 grama por centímetro cúbico, contra 5,52 gramas por centímetro cúbico do nosso planeta.
Essa combinação de tamanho elevado e massa pequena enquadra os dois mundos na categoria “super-puff”, ou planetas superinchados. Eles são raros, e encontrar dois no mesmo sistema torna o caso ainda mais relevante para a astronomia.
George Dransfield, do Departamento de Física de Oxford, afirmou que poucos planetas desse tipo são conhecidos e que encontrar dois no mesmo sistema é ainda mais incomum.
Planetas gigantes em ressonância orbital
TOI-791 b e TOI-791 c parecem estar em ressonância orbital de 5:3. Isso significa que, a cada cinco voltas do planeta interno ao redor da estrela, o planeta externo completa quase exatamente três.
Essa configuração permite observar interações gravitacionais. Como eles transitam diante da estrela, vistos da Terra, cada passagem reduz ligeiramente o brilho observado. A queda de luminosidade ajuda a calcular o tamanho dos planetas.
No sistema TOI-791, os horários também variam. Pequenos atrasos e adiantamentos, chamados variações no tempo de trânsito, permitiram estimar as massas dos dois corpos. Com tamanho e massa conhecidos, os pesquisadores calcularam suas densidades.
Descoberta começou com o TESS
A identificação inicial veio dos dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA. Voluntários do projeto de ciência cidadã Planet Hunters TESS apontaram os dois planetas como candidatos em 2019 e 2023.
Depois disso, astrônomos usaram telescópios em diferentes regiões para confirmar os sinais. Um instrumento importante foi o ASTEP, telescópio de Busca Antártica por Exoplanetas em Trânsito instalado na Estação Concordia, na Antártida.
A localização foi decisiva porque os trânsitos duram mais de 11 horas. Durante o inverno antártico, longos períodos de escuridão permitiram acompanhar todo o fenômeno sem interrupções causadas pelo nascer do sol.
A equipe afirma que esses são os trânsitos planetários mais longos já observados integralmente a partir de um telescópio terrestre.
Por que esses planetas são tão inchados?
A explicação segue aberta. Uma hipótese é que planetas superinchados tenham atmosferas enormes, ricas em hidrogênio e hélio, envolvendo núcleos menores.
Outra possibilidade discutida é que esses mundos tenham se formado longe da estrela, em regiões mais frias do disco protoplanetário, acumulando gás rapidamente antes de chegarem à configuração atual.
Amaury Triaud, da Universidade de Birmingham e investigador principal do ASTEP, afirmou que o sistema oferece um laboratório único para entender como planetas super-puff se formam e evoluem.
Oxford informou que apenas quatro outros sistemas são conhecidos por conter múltiplos planetas super-puff. Para Jon Jenkins, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, esses objetos são um enigma sobre a formação de planetas gigantes como Júpiter e das superplumas.
Observações futuras poderão usar o Telescópio Espacial James Webb. A expectativa é investigar as atmosferas dos planetas e procurar moléculas com carbono, nitrogênio e oxigênio, dados que podem indicar onde se formaram e quais materiais participaram desse processo.
TOI-791 b e TOI-791 c mostram que mundos enormes nem sempre são densos. Também reforçam como sistemas planetários distantes podem guardar pistas importantes sobre formação, migração e evolução de planetas fora do Sistema Solar.
O que você achou dessa descoberta de planetas gigantes mais leves que algodão-doce? Deixe sua opinião nos comentários e conte se esse tipo de exoplaneta ajuda a mudar a forma como imaginamos mundos fora do Sistema Solar e para a busca científica?
