Novas pesquisas ajudam a explicar como inclinações dramáticas podem influenciar as órbitas dos exoplanetas.
(Imagem: © Sarah Millholland / NASA / JPL-Caltech)
Muitos planetas alienígenas ao redor de estrelas como o nosso sol são potencialmente extraordinariamente inclinados, levando a oscilações dramáticas entre invernos extremos e verões, segundo um novo estudo.
Da NASA Nave Kepler revelou que cerca de 30% das estrelas semelhantes ao nosso sol abrigam super-terras. Como o nome indica, as super-Terras são um pouco maiores que a Terra, com cerca de duas a 10 vezes a massa da Terra.
As super-Terras encontradas até agora também ficam relativamente próximas de suas estrelas, levando menos de 100 dias para completar uma órbita, de acordo com uma declaração sobre o novo trabalho. Em comparação, Mercúrio leva cerca de 88 dias para dar a volta ao sol.
Estranhamente, muitas dessas super-Terras são encontradas quase - mas não completamente - em relacionamentos naturalmente estáveis conhecidos como ressonâncias orbitais, que ocorrem quando corpos em órbita exercem uma influência gravitacional regular um sobre o outro. Por exemplo, a ressonância orbital de Plutão e Netuno leva Plutão a completar duas voltas ao redor do sol no tempo em que Netuno orbita três vezes. Em contraste, muitas super-Terras estão em pares que estão próximos, mas não estão, de tais ressonâncias orbitais.
Agora, os pesquisadores sugerem que a resposta potencial para esse mistério é que esses mundos são altamente inclinados. "Se for verdade, isso implica que suas estações são extremas e que seu clima e clima também serão afetados de maneira não trivial", disse à Space.com a principal autora do estudo Sarah Millholland, astrônoma da Universidade de Yale, em Connecticut.
Pesquisas anteriores sugeriram que quando os planetas estão perto de entrar em ressonância orbital, a atração gravitacional de suas estrelas nesses mundos pode resultar em forças de maré que podem drenar a energia de seus movimentos orbitais, convertendo-a em calor e impedindo que esses mundos sincronizem suas órbitas . No entanto, trabalhos anteriores também descobriram que essas forças de maré não são fortes o suficiente para impedir a ressonância orbital, disseram os pesquisadores.
Os cientistas fizeram simulações em computador modelando o que acontece quando os pólos desses planetas são inclinados em relação às suas órbitas. Eles descobriram que, com altas inclinações axiais, as forças das marés "são extremamente mais eficientes na drenagem da energia orbital no calor dos planetas", Millholland disse na declaração.
Quanto maior a inclinação axial, maior a variação na quantidade de luz solar que diferentes partes de um planeta recebem ao longo do ano. A inclinação axial da Terra de cerca de 23,5 graus resulta em suas estações; A extrema inclinação axial de Urano, de 98 graus, deixa o lado do inverno do planeta em completa escuridão por 21 anos e o lado do verão em constante luz do dia pela mesma quantidade de tempo.
"Até agora, a suposição típica era que exoplanetas próximos tinham inclinação axial zero", disse Millholland ao Space.com. "Nosso estudo sugere o contrário."
O fenômeno que os cientistas descobriram também pode levar a quantidades extraordinárias de aquecimento nesses exoplanetas. Um efeito semelhante resulta na lua Io de Júpiter "tendo extrema atividade vulcânica; é o corpo mais geologicamente ativo no sistema solar ", disse Millholland.
Os pesquisadores "não estão sugerindo que os pólos de rotação de todos os exoplanetas sejam altamente inclinados", observou Millholland. No entanto, se uma fração significativa for, isso explicaria por que tantas super-terras próximas têm as órbitas que os astrônomos detectaram, disse ela.
Agora, os cientistas estão analisando as maneiras pelas quais o aquecimento relacionado à alta inclinação axial pode influenciar as estruturas desses planetas, disse Millholland. Os exoplanetas com altas inclinações axiais devem possuir assinaturas de calor detectáveis por futuras missões espaciais, como o Telescópio Espacial James Webb, acrescentaram os pesquisadores.
Os cientistas detalham suas descobertas 4 de março online na revista Nature Astronomy.
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