Imagine um mundo tão grande como Júpiter, mas tão leve que parece uma bola de algodão doce gigante. No sul, numa constelação chamada Peixe Voador, os cientistas encontraram exatamente isso. Dois planetas enormes, mas incrivelmente leves, orbitam uma estrela a 1.110 anos-luz da Terra. Estes corpos celestes, chamados TOI-791 b e TOI-791 c, desafiam o que os investigadores pensavam saber sobre a formação de planetas gigantes.
Estes mundos são difíceis de compreender. Ambos têm o tamanho de Júpiter, mas contêm muito menos matéria. O planeta mais próximo da estrela, TOI-791 b, tem apenas cerca de 3% da massa de Júpiter. O seu vizinho, TOI-791 c, tem cerca de 5,9%. Como são tão grandes mas contêm tão pouca matéria, a sua densidade é surpreendentemente baixa.
Um pedaço de algodão doce tem uma densidade de cerca de 0,05 gramas por centímetro cúbico. Estes planetas recém-descobertos são ainda menos densos do que essa guloseima. O mundo interior tem 0,038 gramas por centímetro cúbico, e o exterior 0,047. Para comparar, Júpiter é 28 a 35 vezes mais denso do que estes novos e estranhos mundos.
George Dransfield, da Universidade de Oxford, que liderou a investigação, fez uma comparação interessante. "Estes dois planetas têm densidades comparáveis a uma boa espuma de barbear, acabada de sair da lata", explicou.
Dransfield notou que encontrar tais objetos é muito invulgar. De quase 6.300 exoplanetas confirmados, menos de 40 pertencem a esta categoria rara, que os cientistas chamam "super-fofos". Encontrar dois a orbitar a mesma estrela é ainda mais extraordinário. Apenas quatro outros sistemas estelares conhecidos têm múltiplos planetas "super-fofos".
A descoberta destes gigantes fofos foi um grande esforço de colaboração, que começou com pessoas comuns. Em 2019 e 2023, voluntários amadores do projeto Planet Hunters TESS notaram algo invulgar nos dados de satélite. Esta iniciativa de ciência cidadã permite ao público procurar planetas potenciais, observando pequenas diminuições no brilho de uma estrela.
Após estas primeiras pistas, astrónomos profissionais passaram anos a recolher mais provas. O satélite TESS da NASA recolheu dados durante 1.122 dias, ao longo de sete anos. A descoberta também exigiu observações terrestres, incluindo as do telescópio ASTEP, localizado na remota Estação Concordia, na Antártida. Os dados combinados do espaço e do continente gelado confirmaram finalmente a existência dos dois planetas.
Os planetas movem-se em torno da sua estrela num ritmo sincronizado. O mundo interior demora 139 dias a completar uma órbita, enquanto o mundo exterior demora 232 dias. Isto cria uma relação matemática específica: a cada cinco voltas do planeta interior, o planeta exterior completa exatamente três.
Ao viajar, a sua gravidade afeta-se mutuamente. Esta atração mútua causa pequenos atrasos ou adiantamentos nas suas órbitas. Medindo estas pequenas mudanças de tempo, os investigadores puderam calcular a massa exata de cada planeta e confirmar a sua natureza fofa. Quando estes planetas passam à frente da sua estrela, bloqueiam a sua luz por muito tempo. Cada passagem dura mais de 11 horas, tornando-as algumas das trânsitos planetários mais longos já registados.
A descoberta, publicada na "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", deixa os cientistas com muitas questões. Acredita-se que os planetas sejam feitos principalmente de hidrogénio e hélio, tendo provavelmente formado ao mesmo tempo a partir de uma nuvem partilhada de gás e poeira. No entanto, a sua existência desafia os modelos atuais de criação planetária.
Jon Jenkins, da NASA, afirmou: "Eles representam um puzzle para resolvermos sobre como se formam planetas gigantes como Júpiter e os super-fofos". Para resolver este mistério, os investigadores planeiam usar o Telescópio Espacial James Webb da NASA para observar de perto os elementos químicos escondidos dentro destas gigantescas nuvens de gás.