Até agora, dos 188 planetas extra-solares descobertos, 10 são conhecidos como "planetas com trânsito", ou seja, são planetas que, do ponto de vista da Terra, passam à frente da sua estrela ao completarem cada órbita. Os meios tecnológicos actuais ainda são limitados, de forma que os únicos planetas extra-solares com trânsito que se detectaram são planetas gigantes gasosos, conhecidos por Júpiteres quentes (por estarem muito próximo da sua estrela), ou por Pegasides (por terem como exemplo o planeta 51 Peg b). Os 10 exoplanetas com trânsito que se conhecem têm massas entre 100 e 430 vezes a massa da Terra (para comparação, Júpiter, o maior planeta do nosso Sistema Solar, tem 318 massas terrestres).

Embora raros, os planetas com trânsito podem revelar-nos muito sobre a formação de planetas porque só para estes é que se pode determinar simultaneamente a sua massa e raio. Assim fica-se a conhecer a sua densidade média que, em princípio, pode dar-nos algumas pistas sobre a sua composição global. Contudo, para passar de densidade global para composição global são necessários modelos muito precisos da estrutura interna e da evolução dos planetas. A situação torna-se difícil devido ao nosso desconhecimento do comportamento da matéria quando sujeita a pressões muito elevadas - a pressão no interior dos planetas gigantes é mais de um milhão de vezes a pressão atmosférica na Terra!

Até agora, dos 9 planetas com trânsito conhecidos até Abril de 2006, apenas o de menor massa podia ter a sua composição global determinada de forma satisfatória. Mostrou-se que possuía um núcleo com massa elevada e composto de elementos químicos pesados, com cerca de 70 vezes a massa da Terra; este está envolto por uma camada de hidrogénio e hélio, com cerca de 40 massas terrestres. Dos restantes 8 planetas, determinou-se que 6 eram essencialmente compostos por hidrogénio e hélio, como Júpiter e Saturno, mas a massa dos seus núcleos centrais não pôde ser determinada. Os restantes dois planetas eram demasiado grandes para serem explicados por modelos simples.

Um novo estudo, que tenta abordar o assunto de uma nova forma, foi agora aceite para publicação na revista científica Astronomy and Astrophysics. A equipa de T. Guillot (CNRS/Observatório de la Côte d'Azur, França), da qual faz parte o astrofísico português Nuno Santos (Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa/Centro de Geofísica de Évora), considerou os 9 exoplanetas com trânsito como um conjunto e determinou propriedades homogéneas para todos eles: o núcleo central tem entre 0 (não existente, ou muito pequeno) e 100 massas terrestres e está envolto por uma camada de hidrogénio e hélio. Depois, comparou as propriedades planetárias com as propriedades das respectivas estrelas mãe. Utilizaram modelos de evolução e constrangimentos impostos pela idade das estrelas mãe para derivar a massa de elementos pesados presente nos planetas.

O resultado foi a descoberta de uma correlação muito forte entre a massa de elementos pesados dos exoplanetas e a metalicidade das respectivas estrelas mãe. Exoplanetas com menos de 20 massas terrestres de elementos pesados orbitam estrelas com composição solar, enquanto planetas com até 100 massas terrestres de elementos pesados orbitam estrelas com cerca de três vezes a metalicidade solar.

Estas conclusões, juntamente com a ausência de exoplanetas gigantes descobertos a orbitarem muito perto estrelas de metalicidade baixa, parecem indicar que os elementos pesados desempenham um papel chave na formação de exoplanetas do tipo Júpiteres quentes. Realça-se que as elevadas massas de elementos pesados que se determinaram para os planetas que orbitam estrelas ricas em metais não era previsto pelos modelos de formação de planetas.

A correlação entre a composição planetária e estelar destes sistemas ainda tem de ser confirmada por uma maior amostra de exoplanetas com trânsito, mas este trabalho marca o primeiro passo no nosso estudo da natureza física destes planetas.

Fonte da notícia: http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=aa&niv1=others&niv2=press_release&niv3=PRaa200611