Dois astrónomos no Reino Unido mostraram que alguns planetas gigantes que orbitam longe das suas estrelas hospedeiras foram provavelmente capturados a partir de sistemas planetários de outras estrelas. Usando simulações de computador, Richard Parker e Emma Daffern-Powell, da Universidade de Sheffield, mostraram que planetas gigantes recentemente descobertos pela missão BEAST – e apelidados de “BEASTies” – foram provavelmente ejetados dos seus sistemas originais pouco depois da sua formação, e foram então capturados por outras estrelas.
Os sistemas planetários até agora descobertos pelos astrónomos apresentam uma diversidade notável. Em sistemas como o TRAPPIST-1, vários planetas pequenos e rochosos podem estar firmemente agrupados em órbitas próximas das suas estrelas hospedeiras. Em contraste, planetas do tamanho de Júpiter foram descobertos em órbitas de centenas de unidades astronómicas (au, a distância da Terra ao Sol) dos seus hospedeiros – muitas vezes desafiando os preconceitos dos astrónomos sobre como os sistemas planetários se formam.
Em 2021, o Estudo de Abundância de Exoplanetas de estrelas B (BEAST) descobriu dois planetas do tamanho de Júpiter orbitando estrelas do tipo OB. Estas são estrelas quentes com massa pelo menos 2.4 vezes a do Sol. As teorias atuais sugerem que a intensa radiação emitida pelas estrelas do tipo OB deveria ter evaporado os discos de material formador de planetas que originalmente as rodeavam – impedindo a formação de planetas. Para aumentar o mistério da sua existência, um dos BEASTies orbita o seu hospedeiro a uma distância de 556 ua, que é bem mais de 10 vezes maior que a distância entre Plutão e o Sol.
Agora, Parker e Daffern-Powell desenvolveram uma explicação para a formação dos BEASTies. Conforme sugerido em estudos anteriores, deveria ser possível a troca de planetas entre sistemas planetários. Isto pode ocorrer depois de um planeta ser de alguma forma ejetado da sua estrela hospedeira original e capturado por outra estrela enquanto vagueia pelo espaço interestelar. Outra possibilidade é que um planeta seja roubado quando duas estrelas passam próximas uma da outra.
Regiões pouco povoadas
Estes cenários parecem altamente improváveis à primeira vista, especialmente porque as estrelas OB tendem a existir em regiões mais escassamente povoadas da galáxia. No entanto, alguns astrónomos acreditam que as estrelas OB podem ter-se formado em berçários com densidades estelares muito mais elevadas. Isto foi seguido por um período em que as estrelas se separaram rapidamente. Num tal cenário, as trocas de planetas entre estrelas poderiam ter ocorrido muito mais facilmente nestas regiões densas.
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Para explorar esta ideia, a dupla de Sheffield fez simulações computacionais de berçários estelares para estimar a rapidez com que estes assaltos planetários poderiam ocorrer. Os seus resultados mostraram que, em média, uma captura ocorreu uma vez nos primeiros 10 milhões de anos de evolução de uma região densa de formação estelar. As simulações também sugerem que era mais provável que os BEASTies tivessem sido capturados como planetas flutuantes do que roubados diretamente, dadas as formas e tamanhos das suas órbitas.
Esta descoberta reforça a ideia de que os planetas que orbitam a distâncias superiores a 100 au das suas estrelas hospedeiras já não ocupam os sistemas onde se formaram originalmente. Os resultados da dupla oferecem orientações importantes para futuras observações da missão BEAST e ajudam a explicar melhor a imensa diversidade de sistemas planetários que observamos hoje.
A pesquisa é descrita em Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
