Acabamos de obter a primeira evidência de dois planetas compartilhando a mesma órbita.

Astronomia

O Sistema Solar é um lugar relativamente organizado. Cada planeta permanece em sua órbita, a uma determinada distância do Sol, cuidando de seus próprios assuntos.

A maioria dos sistemas planetários que encontramos na vastidão da galáxia também parece seguir essa tendência. No entanto, de acordo uma teoria, dois planetas poderiam compartilhar a mesma órbita – e agora, pela primeira vez, os astrônomos acreditam que ter evidências disso em um sistema planetário ainda em formação, localizado a cerca de 370 anos-luz da Terra.

Esses mundos que compartilham a órbita são conhecidos como planetas Troianos ou, no caso de exoplanetas, exotrojans, em referência a populações de asteroides que compartilham a órbita de Júpiter, permanecendo em pontos gravitacionalmente estáveis ao longo de sua órbita.

“Há duas décadas, foi previsto teoricamente que pares de planetas de massa similar podem compartilhar a mesma órbita ao redor de sua estrela, os chamados planetas Troianos ou coorbitais. Pela primeira vez, encontramos evidências que apoiam essa ideia”, diz a astrofísica Olga Balsalobre-Ruza do Centro de Astrobiologia na Espanha.

O sistema em que a descoberta foi feita já é famoso: PDS-70. Foi aqui que vimos, pela primeira vez, imagens diretas não apenas de um, mas de dois exoplanetas em processo de formação, gigantes gasosos bebês chamados PDS-70b e PDS-70c. Aqui também, os astrônomos encontraram evidências de um disco formador de lua ao redor de um dos proto-exoplanetas, PDS-70c.

Agora, uma análise mais detalhada revelou evidências de algo – uma mancha mais fraca que o exoplaneta – compartilhando a órbita de PDS-70b. Cálculos sugerem que o que quer que seja tem cerca de até duas vezes a massa da Lua da Terra.

Embora essa mancha não seja um planeta – ainda – os pesquisadores estão animados com sua localização.

Diagrama ilustrando os cinco pontos de Lagrange do sistema Terra-Sol. (ESA)

A mancha está localizada em um ponto conhecido como ponto de Lagrange ou Lagrangiano. Cada sistema de dois corpos tem cinco desses pontos: três ao longo da linha (L1, L2 e L3) que conecta os dois corpos e dois (L4 e L5) ao longo da órbita do corpo menor. São áreas no espaço onde a interação gravitacional entre os dois corpos equilibra-se com a força centrípeta necessária para que um corpo menor se mova com eles.

Júpiter atrai asteroides em seus pontos de Lagrange L4 e L5, conhecidos coletivamente como asteroides Troianos. A Terra também tem alguns asteroides Troianos. Eles também são bons lugares para posicionar observatórios espaciais; a casa do Telescópio Espacial James Webb (JWST) está localizada em um desses pontos de Lagrange entre a Terra e o Sol. Portanto, faz sentido que algo um pouco maior pudesse ficar estacionado em um desses pontos úteis, mas até então, havia poucas evidências.

Parece apropriado que o tenhamos encontrado no sistema PDS-70, escondido no ponto de Lagrange L5.

Imagem do ALMA mostrando PDS-70b e seu suposto companheiro, indicado por um círculo tracejado. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) /Balsalobre-Ruza et al.)

“Quem poderia imaginar dois mundos que compartilham a duração do ano e as condições de habitabilidade? Nosso trabalho é a primeira evidência de que esse tipo de mundo pode existir”, diz Balsalobre-Ruza. “Podemos imaginar que um planeta possa compartilhar sua órbita com milhares de asteroides, como é o caso de Júpiter, mas é incrível para mim que planetas possam compartilhar a mesma órbita.”

No momento, o parceiro orbital provavelmente é uma densa nuvem de poeira, os blocos de construção de um novo planeta, em vez de um planeta inteiro. Isso pode nos ajudar não apenas a entender a probabilidade da formação de exotrojans, mas também a formação de sistemas planetários.

Por exemplo, acredita-se que Júpiter tenha coletado seus troianos ao longo do tempo e migração a partir de um ponto mais distante do Sol. Estudar o PDS-70b, similar a Júpiter, pode esclarecer essa teoria.

No entanto, teremos que esperar um pouco por respostas. A equipe precisará observar o sistema novamente em 2026 para ver se a mancha está se movendo junto com PDS-70b como um companheiro co-orbital no ponto de Lagrange L5.

“Isso seria um avanço no campo dos exoplanetas”, diz Balsalobre-Ruza.

A pesquisa foi publicada na revista Astronomy & Astrophysics.


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