sexta-feira, 13 de maio de 2011

Planetas extrassolares com órbita retrógrada

Há pouco mais de um ano, astrônomos descobriram exoplanetas com órbitas retrógradas, ou seja, que giram na direção contrária à rotação de suas estrelas.
movimento retrógrado de exoplaneta
© Lynette Cook (movimento retrógrado de exoplaneta)
Isso veio contrariar frontalmente a teoria corrente de formação estelar e planetária, que propõe que os planetas se formam a partir do disco de poeira do qual a própria estrela se formou. Portanto, os planetas deveriam sempre girar na mesma direção da estrela.
Agora, uma equipe coordenada pelo astrofísico Frederic A. Rasio, da Universidade Northwestern (EUA) elaborou o primeiro modelo que tenta explicar não apenas as órbitas retrógradas, mas também o fato de que a órbita de alguns exoplanetas é inclinada, ou seja, não forma um plano com o equador da estrela.
Tentativas anteriores de explicar o fenômeno pela influência de outras estrelas, em sistemas binários e até ternários, não obtiveram sucesso.
Usando simulações em computador, Rasio e seus colegas notaram perturbações gravitacionais produzidas por um planeta do mesmo sistema, mas muito mais distante. Estas perturbações mútuas podem alterar as órbitas, como nesses sistemas extrassolares.
Em seu modelo através da mecânica orbital, os pesquisadores supõem uma estrela semelhante ao Sol e um sistema com dois planetas.
O planeta mais interno é um gigante gasoso semelhante a Júpiter que, inicialmente, está longe da estrela, onde se acredita que planetas tipo Júpiter se formem.
O planeta exterior também é bastante grande e está mais distante da estrela do que o primeiro. Ele interage com o planeta interior, perturbando sua órbita, fazendo oscilar todo o sistema.
Os efeitos sobre o planeta mais interno são fracos, mas eles se acumulam ao longo de um período muito longo de tempo, resultando em duas mudanças significativas no sistema: o gigante gasoso interior se aproxima muito da estrela e sua órbita assume a direção oposta do giro da estrela.
As mudanças ocorrem, de acordo com o modelo, porque as duas órbitas estão trocando momento angular, e o planeta interior perde energia através de fortes efeitos de maré.
O acoplamento gravitacional entre os dois planetas faz com que o planeta mais interno entre em uma órbita excêntrica, em forma de agulha. Ele perde uma grande quantidade de momento angular, transferindo-o para o planeta exterior.
A órbita do planeta mais interno encolhe gradualmente porque a energia é dissipada através das marés, que o atraem para mais perto da estrela, transformando-o em um Júpiter quente.
Isso significa que o planeta irá alterando gradualmente sua órbita, passando por uma órbita polar e, finalmente, assumir uma órbita retrógrada.
Para validar o modelo, novas observações astronômicas deverão encontrar planetas com amplas e variadas inclinações, ao longo de seu caminho para uma órbita invertida.
A vantagem do novo modelo é que ele corrobora a teoria de formação planetária atual, uma vez que os planetas poderiam se formar do disco protoplanetário, girando no mesmo sentido da estrela e, só mais tarde, inverterem sua órbita.
Fonte: Nature

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