Os planetas "gigantes do gelo" Netuno e Urano são muito menos densos que os planetas terrestres e rochosos, como Vaªnus e Terra. Além do nosso sistema solar, muitos outros planetas do tamanho de Netuno, orbitando estrelas distantes, parecem ser igualmente de baixa densidade.

Agora, um novo planeta descoberto pelo satanãlite Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS, parece reverter essa tendaªncia. O planeta, chamado TOI-849 b, éo 749º “Objeto de Interesse do TESS” identificado atéo momento. Os cientistas avistaram o planeta circulando uma estrela a cerca de 750 anos-luz de distância a cada 18 horas, e estimam que seja cerca de 3,5 vezes maior que a Terra, tornando-a um planeta do tamanho de Netuno. Surpreendentemente, este Netuno distante parece ser 40 vezes mais massivo que a Terra e tão denso.

O TOI-849 b éo planeta do tamanho de Netuno mais macia§o descoberto atéhoje e o primeiro a ter uma densidade compara¡vel a  da Terra.

"Este novo planeta éduas vezes mais massivo que o nosso pra³prio Netuno, o que érealmente incomum", diz Chelsea Huang, pa³s-doc do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial Kavli do MIT e membro da equipe cienta­fica do TESS. “Imagine se vocêtivesse um planeta com a densidade média da Terra, construa­da até40 vezes a massa da Terra. a‰ muito louco pensar no que estãoacontecendo no centro de um planeta com esse tipo de pressão. ”

A descoberta érelatada hoje na revista Nature . Os autores do estudo incluem Huang e membros da equipe cienta­fica do TESS no MIT.

Desde o seu lana§amento em 18 de abril de 2018, o satanãlite TESS tem procurado nos canãus por planetas além do nosso sistema solar. O projeto éuma das missaµes Astrophysics Explorer da NASA e éliderado e operado pelo MIT. O TESS foi projetado para examinar quase todo o canãu, girando sua visão todos os meses para se concentrar em um pedaço diferente do canãu enquanto orbita a Terra. Enquanto varre o canãu, o TESS monitora a luz das estrelas mais brilhantes e próximas, e os cientistas procuram mergulhos peria³dicos na luz das estrelas que podem sinalizar que um planeta estãocruzando na frente de uma estrela.

Os dados obtidos pelo TESS, na forma da curva de luz de uma estrela, ou medidas de brilho, são disponibilizados pela primeira vez a  equipe cienta­fica do TESS, um grupo internacional de pesquisadores de vários institutos, liderado por cientistas do MIT. Esses pesquisadores analisam os dados pela primeira vez para identificar candidatos promissores ao planeta, ou TESS Objects of Interest. Estes são compartilhados publicamente com a comunidade cienta­fica geral, juntamente com os dados do TESS para análise posterior.

Na maior parte, os astrônomos concentram sua busca por planetas nas estrelas mais próximas e brilhantes que o TESS observou. Huang e sua equipe no MIT, no entanto, recentemente tiveram algum tempo extra para examinar os dados durante setembro e outubro de 2018 e se perguntaram se algo poderia ser encontrado entre as estrelas mais fracas. Com certeza, eles descobriram um número significativo de quedas de tra¢nsito de uma estrela a 750 anos-luz de distância e logo depois confirmaram a existaªncia do TOI-849 b.

"Estrelas como essa geralmente não são analisadas com cuidado por nossa equipe, então essa descoberta foi uma feliz coincidaªncia", diz Huang.

Observações de acompanhamento da estrela fraca com vários telesca³pios terrestres confirmaram ainda mais o planeta e também ajudaram a determinar sua massa e densidade.

Huang diz que as curiosas proporções do TOI-849 b estãodesafiando as teorias existentes da formação planeta¡ria.

"Estamos realmente intrigados com a forma como este planeta se formou", diz Huang. “Todas as teorias atuais não explicam completamente por que ela étão massiva em sua localização atual. Nãoesperamos que os planetas cresa§am para 40 massas terrestres e depois parem por aa­. Em vez disso, deveria continuar crescendo e acabar sendo um gigante gasoso, como um Jaºpiter quente, em várias centenas de massas da Terra. ”

Uma hipa³tese levantada pelos cientistas para explicar a massa e a densidade do novo planeta éque talvez ele já tenha sido um gigante de gás muito maior, semelhante a Jaºpiter e Saturno - planetas com envelopes de gás mais volumosos que envolvem núcleos considerados tão densos quanto os Terra.

Como a equipe do TESS propaµe no novo estudo, ao longo do tempo, grande parte do envelope gasoso do planeta pode ter sido destrua­do pela radiação da estrela - um cena¡rio improva¡vel, pois o TOI-849 b orbita extremamente perto da estrela hospedeira. Seu período orbital éde apenas 0,765 dias, ou pouco mais de 18 horas, o que expaµe o planeta a cerca de 2.000 vezes a radiação solar que a Terra recebe do sol. De acordo com esse modelo, o planeta do tamanho de Netuno, descoberto pelo TESS, pode ser o núcleo remanescente de um gigante do tamanho de Jaºpiter, muito mais massivo.

"Se esse cena¡rio for verdadeiro, o TOI-849 b éo aºnico núcleo remanescente do planeta e o maior núcleo gigante de gás já existente", diz Huang. "Isso éalgo que deixa os cientistas realmente empolgados, porque as teorias anteriores não podem explicar este planeta".

Esta pesquisa foi financiada, em parte, pela NASA.