O recém-descoberto WASP-193b é um gigante gasoso 50% maior que Júpiter, o maior gigante gasoso do nosso sistema solar, no entanto, tem apenas um décimo da densidade, o que o torna o segundo exoplaneta mais denso já encontrado
Os pesquisadores por trás da descoberta aparentemente impossível, que também inclui especialistas da Bélgica e da Espanha, dizem que esses tipos de “Júpiteres inchados” deixaram os astrônomos perplexos por mais de 15 anos, uma vez que não conseguem explicar como se formaram usando as melhores ferramentas modernas de previsão planetária.
“Não sabemos onde colocar este planeta em todas as teorias de formação que temos neste momento porque é uma exceção de todas elas”, explicou o coautor principal do estudo, Francisco Pozuelos, investigador sênior do Instituto de Astrofísica da Andaluzia na Espanha. “Não podemos explicar como ele foi formado com base em modelos clássicos de evolução.”
De acordo com um anúncio formal da descoberta, WASP-193b foi inicialmente avistado entre 2006 e 2008 e novamente entre 2011 e 2012. Essas detecções foram feitas pelo projeto Wide Angle Search for Planets (WASP), que é uma colaboração entre astrônomos internacionais usando um par de observatórios robóticos nos hemisférios sul e norte. Juntos, estes conjuntos robóticos de câmaras grande angulares vasculham as estrelas, procurando por “quedas” periódicas na luz que por vezes indicam que um planeta está a orbitar a estrela. No caso de WASP 193, uma estrela localizada a 1.232 anos-luz da Terra, o observatório WASP do sul detectou esses tipos de quedas durante ambas as sessões de gravação.
Uma análise detalhada desses dados determinou que um planeta provavelmente atravessava a frente da sua estrela hospedeira a cada 6,25 dias. Uma análise mais aprofundada da quantidade de luz bloqueada pelo planeta revelou que este era mais ou menos semelhante em tamanho a Júpiter. No entanto, quando os astrônomos tentaram determinar sua massa medindo o quanto este afetava a órbita da sua estrela hospedeira, conhecido como método da “velocidade radial”, os números não bateram. Na verdade, a sua análise inicial não encontrou qualquer mudança no espectro de luz da estrela, desmentindo o enorme tamanho do planeta.
“Normalmente, os grandes planetas são muito fáceis de detectar porque geralmente são massivos e provocam uma grande atração na sua estrela”, disse o co-autor do estudo Julien de Wit, professor assistente no Departamento da Terra do MIT. “Mas o que era complicado neste era que, apesar de ser grande – enorme – a sua massa e densidade são tão baixas que era na verdade muito difícil de detectar apenas com a técnica da velocidade radial. Foi uma reviravolta interessante.”
Depois de rever os dados e realizar análises mais aprofundadas, a equipe determinou que o WASP-193b era na verdade maior que Júpiter, mas tinha de ser significativamente menos denso para exibir tão pouca atração gravitacional sobre a sua estrela hospedeira. “[WASP-193b] é tão leve que levou quatro anos para coletar dados e mostrar que há um sinal de massa, mas é muito, muito pequeno”, disse o principal autor do estudo e pós-doutorado do MIT, Khalid Barkaoui.
Os pesquisadores dizem que encontrar um material sólido com esse tipo de densidade limitada não é fácil. Na verdade, no estudo publicado, os autores afirmam que a melhor comparação que puderam fazer é que o WASP-193b tem a mesma densidade do algodão doce. “O WASP-193b é tão leve que é difícil pensar num material análogo, em estado sólido”, diz Barkaoui. “A razão pela qual é próximo do algodão doce é porque ambos são feitos principalmente de gases leves e não de sólidos. O planeta é basicamente super fofo.”
Embora seja claramente uma anomalia que não conseguem explicar facilmente, os investigadores dizem que os astrônomos viram leituras semelhantes em exoplanetas anteriores. Ainda assim, esses casos ainda são considerados valores extremos que não se enquadram nos modelos de formação planetária. “Encontrar estes objetos gigantes com uma densidade tão pequena é muito, muito raro”, diz Khalid Barkaoui, autor principal do estudo e pós-doutorando no MIT. “Existe uma classe de planetas chamados Júpiteres inchados, e há 15 anos é um mistério o que eles são. E este é um caso extremo dessa classe.”
Num esforço para compreender melhor a origem do planeta, os investigadores dizem que estão planejando observações de acompanhamento utilizando uma técnica desenvolvida por de Wit. Se for bem-sucedido, este processo poderá revelar a temperatura, composição e até mesmo a pressão do planeta em várias profundidades do que eles suspeitam ser uma atmosfera predominantemente de hidrogénio e hélio.
“Observar mais de perto a sua atmosfera nos permitirá obter uma trajetória evolutiva deste planeta”, disse Pozuelos. “Quanto maior for a atmosfera de um planeta, mais luz poderá passar”, disse de Wit concordando. “Portanto, está claro que este planeta é um dos melhores alvos que temos para estudar os efeitos atmosféricos. Será uma Pedra de Roseta para tentar resolver o mistério dos inchados Júpiteres.”
