Imagine se o Netuno estivesse a apenas um milhão de milhas da Terra. Uma dupla de planetas recém-descoberta orbitando uma estrela parecida com o Sol se reúne em uma proximidade extremamente próxima e, estranhamente, os dois planetas são o mais opostos possível: um é um planeta rochoso 1,5 vezes o tamanho da Terra e pesa 4,5 vezes mais , e o outro é um planeta gasoso 3,7 vezes o tamanho da Terra e pesando 8 vezes o tamanho da Terra.
"Eles são os mais próximos um do outro de qualquer sistema planetário que encontramos", disse Eric Agol, da Universidade de Washington, co-autor de um novo artigo que descreve a descoberta desse interessante sistema estelar pela sonda Kepler. "O planeta maior está empurrando o planeta menor em torno de mais, então o planeta menor era mais difícil de encontrar."
Conhecida como Kepler-36, a estrela é vários bilhões de anos mais antiga que o nosso Sol, e atualmente é conhecida por possuir apenas dois planetas.
O mundo rochoso interno, Kepler-36b, orbita cerca de 14 em 14 dias, a uma distância média de menos de 18 milhões de quilômetros, enquanto o planeta "Netuno quente" de gás exterior orbita uma vez a cada 16 dias, a uma distância de 20 milhões de quilômetros.
Os dois planetas experimentam uma conjunção a cada 97 dias, em média. Naquele momento, eles são separados por menos de 5 distâncias Terra-Lua. Como o Kepler-36c é muito maior que a Lua, apresenta uma vista espetacular no céu do vizinho. E a equipe científica observou que o Kepler-36b menor apareceria mais ou menos do tamanho da Lua quando visto do Kepler-36c).
Mas o momento de suas órbitas significa que eles nunca colidirão, disse Agol. No entanto, encontros próximos desse tipo causariam tremendas marés gravitacionais que comprimem e esticam os dois planetas.
O planeta maior foi originalmente visto em dados da sonda Kepler da NASA, que usa um fotômetro para medir a luz de objetos celestes distantes e pode detectar um planeta quando ele transita ou passa na frente de e reduz brevemente a luz vinda de sua estrela-mãe .
A equipe queria tentar encontrar um segundo planeta em um sistema em que já se sabia que havia um planeta. Agol sugeriu a aplicação de um algoritmo chamado detecção de pulso quase periódica para examinar os dados do Kepler.
Os dados revelaram um leve escurecimento da luz vindo do Kepler-36a a cada 16 dias, o tempo que o Kepler-36c maior leva para circundar sua estrela. O Kepler-36b circunda a estrela sete vezes para cada seis órbitas de 36c, mas não foi descoberto inicialmente por causa de seu tamanho pequeno e pelo empurrão gravitacional de seu companheiro orbital. Mas quando o algoritmo foi aplicado aos dados, o sinal era inconfundível.
"Se você observar o padrão de tempo de trânsito para o planeta grande e o padrão de tempo de trânsito para o planeta menor, eles são imagens espelhadas um do outro", disse Agol.
O fato de os dois planetas estarem tão próximos um do outro e exibirem padrões orbitais específicos permitiu que os cientistas fizessem estimativas bastante precisas das características de cada planeta, com base em seus efeitos gravitacionais um no outro e nas variações resultantes nas órbitas. Até o momento, este é o sistema mais bem caracterizado com pequenos planetas, disseram os pesquisadores.
A partir de seus cálculos, a equipe estima que o planeta menor seja 30% de ferro, menos de 1% de hidrogênio e hélio atmosférico e provavelmente não mais que 15% de água. O planeta maior, por outro lado, provavelmente possui um núcleo rochoso cercado por uma quantidade substancial de hidrogênio e hélio atmosférico.
As densidades dos planetas diferem por um fator de oito, mas suas órbitas diferem em apenas 10%. As grandes diferenças de composição e a proximidade dos dois são um arrasador, já que os modelos atuais de formação de planetas realmente não prevêem isso. Mas a equipe está se perguntando se existem mais sistemas como esse por aí.
"Nós encontramos este primeiro olhar rápido", disse o co-autor Josh Carter, membro do Hubble no Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA). "Agora estamos vasculhando os dados do Kepler para tentar localizar mais".
Legenda da imagem principal: Esta imagem, adaptada por Eric Agol, da UW, descreve a visão que se poderia ter de um Kepler-36c crescente (representado por uma imagem da NASA de Netuno) se Seattle (mostrada em uma fotografia do horizonte de Frank Melchior, frankacaba.com) fosse colocada na superfície do Kepler-36b.
Segunda legenda da imagem: Na concepção deste artista, um "Netuno quente" conhecido como Kepler-36c aparece no céu de seu vizinho, o mundo rochoso Kepler-36b. Os dois planetas repetiram encontros próximos, experimentando uma conjunção a cada 97 dias, em média. Tais abordagens próximas provocam tremendas marés gravitacionais que comprimem e esticam os dois planetas, o que pode promover o vulcanismo ativo no Kepler-36b.
Crédito: David A. Aguilar (CfA)
Fontes: CfA, Universidade de Washington
