A cerca de 200 anos-luz da Terra, esses cinco exoplanetas estão em ressonância orbital, com precisão cronométrica em torno de sua estrela-mãe, TOI-178.
A ressonância implica uma razão de número inteiro entre as órbitas de dois ou mais corpos. No Sistema Solar, enquanto o satélite Io, de Júpiter, completa quatro órbitas do planeta, Europa completa exatamente duas e Ganimedes uma.
A ressonância entre essas três luas jupiterianas (a primeira detectada com mais de dois corpos) foi descoberta pelo astrônomo Pierre-Simon Laplace no final do século XVIII.
No sistema TOI-178 existem cinco planetas em ressonância 20:10:6:4:3, ou seja, enquanto o primeiro cumpre 20 órbitas, o segundo realiza exatamente 10, o terceiro 6, o quarto 4 e o quinto 3. Um exoplaneta não está em ressonância.
Um filme de animação ilustra o fenômeno:
"Só conhecemos cinco outros sistemas com essa configuração", nos quais vários exoplanetas são sintonizados em ressonância orbital em torno de sua estrela, diz à AFP Adrien Leleu, astrônomo do Observatório da Universidade de Genebra e principal autor do estudo publicado esta semana no jornal Astronomy and Astrophysics.
- "Congelados" -
O interesse deste estudo está em testemunhar "um estado que pensamos ser quase original", explica Yannick Alibert, astrofísico da Universidade de Berna, coautor do artigo.
São "sistemas que ficam congelados desde o final da fase de formação", acrescenta. E é um milagre que nada tenha perturbado esse equilíbrio "frágil", ao longo de mais de dois bilhões de anos até a atualidade.
O fenômeno é complexo pois, normalmente, quanto mais longe da estrela, menor deve ser a densidade do planeta. No entanto, a densidade do terceiro sistema é maior do que a do segundo. "É uma grande variação, é surpreendente", afirma Leleu.
"Por um lado, temos a impressão de que tudo isso não se move há bilhões de anos, com períodos de planetas bem sincronizados com alguns minutos de diferença (...) E por outro, existem essas variedades de densidade" que lançam dúvidas sobre as teorias geralmente aceitas sobre a formação de sistemas planetários.
As observações continuarão graças ao Cheops, o telescópio da ESA lançado no final de 2019 para estudar exoplanetas.
- Novos exoplanetas? -
"O sistema TOI-178 tem a vantagem de ser suficientemente brilhante e alguns desses planetas são grandes o suficiente para estudar suas atmosferas da Terra e do espaço", disse Kate Isaak, cientista responsável pela missão Cheops da ESA, que também assina o estudo.
O objetivo é entender melhor como os sistemas planetários se formam e talvez detectar exoplanetas que orbitam TOI-178 a uma distância maior.
"Queremos ver se existem planetas além (do sexto), que estariam na zona habitável", segundo Leleu.