Pesquisadores identificam dois exoplanetas de baixa densidade orbitando a estrela TOI-791

Dois exoplanetas com dimensões semelhantes às de Júpiter, mas com densidades extremamente baixas, foram identificados orbitando a estrela TOI-791. Localizados na constelação de Volans, a cerca de 1.110 anos-luz da Terra, os mundos TOI-791 b e TOI-791 c orbitam uma anã do tipo F7 e se destacam por possuírem massas reduzidas em relação ao seu volume.

A descoberta, liderada por pesquisadores da Universidade de Oxford e publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, classifica esses corpos como super-puff (planetas superinchados). A característica principal é a baixa densidade: enquanto o algodão-doce possui cerca de 0,05 g/cm³, o TOI-791 b registra 0,038 g/cm³ e o TOI-791 c apresenta 0,047 g/cm³. Para efeito de comparação, Júpiter tem 1,326 g/cm³ e a Terra 5,52 g/cm³.

Metodologia e Observação

A detecção inicial ocorreu por meio de dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA, com a colaboração de voluntários do projeto Planet Hunters TESS, que indicaram os candidatos entre 2019 e 2023. A confirmação exigiu o uso de telescópios terrestres, com destaque para o ASTEP (Telescópio de Busca Antártica por Exoplanetas em Trânsito), situado na Estação Concordia, na Antártida.

A localização antártica foi fundamental para o estudo, pois permitiu o monitoramento ininterrupto de trânsitos que duram mais de 11 horas, aproveitando a escuridão prolongada do inverno local. Estes foram os trânsitos planetários mais longos já registrados integralmente por um telescópio na Terra.

A massa e o tamanho dos planetas foram calculados através de dois métodos:

• Queda de luminosidade: a redução do brilho da estrela durante a passagem dos planetas revelou suas dimensões.
• Variações no tempo de trânsito: pequenos atrasos e adiantamentos nos horários de passagem permitiram estimar a massa dos corpos.

Dinâmica Orbital e Formação

Os dois planetas operam em uma ressonância orbital de 5:3, o que significa que o planeta interno completa cinco voltas ao redor da estrela para cada três voltas do planeta externo. Essa configuração facilita a análise de interações gravitacionais entre eles.

A existência de dois planetas super-puff em um único sistema é considerada rara, com apenas outros quatro sistemas conhecidos apresentando a mesma característica. Sobre a origem desses mundos, as hipóteses científicas sugerem que eles possam possuir núcleos pequenos envoltos por atmosferas massivas de hélio e hidrogênio, ou que tenham se formado em regiões frias do disco protoplanetário, acumulando gás rapidamente antes de migrarem para a posição atual.

Para aprofundar a compreensão sobre a formação e evolução desses objetos, a equipe planeja utilizar o Telescópio Espacial James Webb. O objetivo é analisar a composição atmosférica em busca de moléculas de oxigênio, nitrogênio e carbono, elementos que podem revelar a origem e os materiais que compuseram esses planetas gigantes de baixa densidade.