As teorias atuais prevêem que estrelas de baixa massa raramente deveriam hospedar planetas com massas superiores à de Netuno (17 massas terrestres).
“Na classificação espectral das estrelas, as estrelas de massa mais baixa – as anãs M – são as estrelas mais comuns na vizinhança solar e em toda a Via Láctea”, disse o astrónomo da Universidade de Princeton, Guðmundur Stefánsson e colegas.
“Os planetas gigantes gasosos são muito mais raros em torno das anãs M do que as anãs F, G e K mais massivas, e os planetas que orbitam as anãs M tendem a ser menos massivos que Netuno.”
“No entanto, as propriedades dos planetas em torno das anãs M menos massivas (menos de 0,25 massas solares) e mais frias – as anãs ultrafrias – ainda são pouco conhecidas.”
“Isto acontece porque as anãs ultrafrias são fracas e emitem a maior parte da sua radiação nos comprimentos de onda infravermelhos, onde as tecnologias de localização de planetas não estão tão bem desenvolvidas como nos comprimentos de onda ópticos.”
“Dois sistemas planetários emblemáticos em torno de anãs ultrafrias são o TRAPPIST-1 e a Estrela de Teegarden, que apresentam sistemas compactos de planetas pequenos e potencialmente rochosos”, acrescentaram.
“A formação de tais sistemas é compatível com a teoria da acreção central, onde o resultado da formação planetária depende fortemente da massa total assumida de pequenas partículas sólidas (poeira) dentro do disco protoplanetário.”
“Observações de discos protoplanetários mostram que a massa de poeira tende a ser menor para estrelas de baixa massa, tornando possível a formação de planetas com a massa da Terra, mas não planetas muito mais massivos.”
“No entanto, as incertezas nos modelos e a grande dispersão observada nas massas de poeira levantam a intrigante possibilidade de que a acreção do núcleo planetesimal possa, pelo menos ocasionalmente, permitir que uma estrela de baixa massa forme planetas em órbita próxima com massas superiores a 10 massas terrestres.”
“De facto, foram detectados candidatos a planetas massivos em torno de algumas estrelas ultrafrias, mas em todos os casos os planetas têm órbitas muito amplas.”
Usando observações precisas da velocidade radial do Localizador de planetas de zona habitável (HPF), Dr. Stefánsson e co-autores observaram LHS 3154uma estrela ultrafria que é 9 vezes menos massiva que o Sol.
Também conhecida como LP 224-38, TIC 24108819 ou NLTT 42028, a estrela está localizada a 51,4 anos-luz de distância, na constelação de Hércules.
Os astrônomos detectaram mudanças Doppler em seus dados devido a um exoplaneta de 13,2 massas terrestres, que é quase a massa de Netuno.
Chamado LHS 3154b, o mundo alienígena tem um período orbital de 3,7 dias.
Os investigadores também realizaram simulações de formação planetária para mostrar que a quantidade de poeira no disco protoplanetário que formou o LHS 3154b teria de ser pelo menos 10 vezes maior do que a normalmente observada nos discos protoplanetários que rodeiam estrelas de baixa massa.
“A detecção de LHS 3154b confirma pela primeira vez que anãs ultrafrias podem formar planetas massivos próximos”, disseram eles.
“Tanto as teorias de acreção central quanto de instabilidade gravitacional para a formação de planetas lutam para explicar este sistema.”
“No cenário de acreção do núcleo, em particular, a massa de poeira do disco protoplanetário precisaria ser uma ordem de magnitude maior do que a normalmente observada em observações de discos protoplanetários de estrelas ultrafrias.”
As equipes papel foi publicado na revista Ciência.
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Guðmundur Stefansson e outros. 2023. Um exoplaneta com a massa de Netuno em órbita próxima em torno de uma estrela de massa muito baixa desafia os modelos de formação. Ciência 382 (6674): 1031-1035; doi: 10.1126/science.abo0233
