Achava-se que os Júpiteres quentes, essas gigantes gasosas que orbitam muito perto de sua estrela, varriam qualquer outro planeta durante sua migração. No entanto, o sistema TOI-1130, localizado a 190 anos-luz, contradiz essa regra: um deles, TOI-1130c, compartilha seu espaço íntimo com um planeta menor, uma mini-Netuno chamada TOI-1130b.
Essa coabitação inesperada surpreendeu os astrônomos quando foi descoberta em 2020 por Chelsea Huang, então no MIT, graças aos dados do satélite TESS da NASA. "Este sistema é único em seu gênero", explicou Huang. "Os Júpiteres quentes são considerados solitários: sua gravidade é tão forte que qualquer planeta localizado dentro de sua órbita é ejetado. No entanto, aqui, um companheiro interior sobreviveu."
Impressão artística da mini-Netuno TOI-1130b e de seu companheiro Júpiter quente TOI-1130c, ambos formados longe de sua estrela antes de migrar para o interior.
Crédito: Jose-Luis Olivares, MIT Para entender esse enigma, uma equipe internacional liderada por Saugata Barat do MIT apontou o telescópio espacial James Webb para a mini-Netuno durante seu trânsito diante de sua estrela. Ao analisar a luz estelar filtrada por sua atmosfera, eles descobriram uma composição surpreendente: vapor d'água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e metano. Esses elementos "pesados" (mais pesados que o hidrogênio e o hélio) indicam que a mini-Netuno não se formou perto de sua estrela, mas sim além da "linha do gelo", o limite onde a temperatura permite que a água permaneça congelada.
"Essa medição confirma que a mini-Netuno se formou além da linha do gelo." Os dois planetas, portanto, teriam migrado juntos, mantidos por uma ressonância gravitacional que os impede de colidir. Atualmente, a mini-Netuno completa sua órbita em 4 dias, enquanto o Júpiter quente leva 8 dias, em uma proporção 2:1.
A observação desse duo não foi fácil. Suas atrações mútuas provocam variações de trânsito, tornando a previsão de suas passagens delicada. A equipe dispunha de apenas uma chance com o JWST. "Era preciso mirar com precisão", contou Barat. Graças a um modelo desenvolvido por Judith Korth da Universidade de Lund, baseado em observações passadas, eles conseguiram ajustar perfeitamente suas medições.
Essa descoberta, publicada no
The Astrophysical Journal Letters, poderia explicar a existência de outras mini-Netunos próximas de sua estrela. Ela mostra que planetas formados além da linha do gelo podem sobreviver e manter uma atmosfera rica em elementos pesados, mesmo na proximidade de um Júpiter quente.
Fonte: The Astrophysical Journal Letters