Planetas maiores que a Terra e menores que Netuno são comuns em outras estrelas, mas o Sistema Solar não tem nenhum exemplo desse tipo

Há mundos que cabem entre a Terra e Netuno, mas não aparecem na vizinhança do Sol. Telescópios encontraram tantos desses planetas que a ausência deles no Sistema Solar virou uma pergunta importante para a astronomia. Enquanto cientistas investigam atmosferas distantes, a arquitetura planetária que conhecemos parece menos comum do que imaginávamos.

O que são super-Terras e sub-Netunos?

🪐 2016: Estudo revela quatro sub-Netunos com órbitas sincronizadas em Kepler-223.

📊 2017: Pesquisadores identificam uma faixa rara de tamanhos planetários.

🔭 2025: James Webb identifica vapor de água na atmosfera de TOI-421 b.

São exoplanetas maiores que a Terra e menores que Netuno, embora seus nomes descrevam categorias parcialmente sobrepostas. Super-Terras costumam designar mundos acima da massa terrestre, sem garantir composição rochosa, oceanos ou condições semelhantes às nossas. Já os sub-Netunos apresentam dimensões intermediárias e podem guardar camadas espessas de gás acima de regiões internas mais densas.

Por isso, tamanho não revela sozinho a superfície de um planeta. Dois corpos com raio semelhante podem apresentar densidades diferentes, dependendo da proporção de rocha, água e gases atmosféricos. Enquanto Mercúrio, Vênus, Terra e Marte formam o grupo dos pequenos planetas rochosos, Netuno é o menor dos gigantes exteriores.

Por que esses planetas são tão comuns em outras estrelas?

Uma passagem diante da estrela permite detectar exoplanetas distantes - Imagem criada por inteligência artificial (ChatGPT / Olhar Digital)

Levantamentos indicam que mais da metade dos sistemas com estrelas semelhantes ao Sol examinados abriga sub-Netunos. Essa proporção não significa que metade de todas as estrelas da Via Láctea possua necessariamente um exemplar. Entretanto, mostra como essa categoria aparece frequentemente entre os mundos que a astronomia consegue observar fora de nossa vizinhança.

O telescópio espacial Kepler revelou muitos desses mundos ao registrar quedas na luz estelar, usadas para estimar tamanhos e períodos orbitais. Entretanto, os levantamentos favorecem planetas com órbitas curtas, exigindo cautela nas comparações entre sistemas muito diferentes. Mesmo com essa limitação, a NASA considera esses mundos uma das classes mais frequentes e misteriosas entre os exoplanetas observados.

Uma faixa de tamanhos quase desaparece entre as descobertas

Em 2017, pesquisadores analisaram medidas precisas de 2.025 planetas observados pelo Kepler e encontraram uma distribuição inesperada. Havia poucos mundos entre 1,5 e 2 raios terrestres, embora planetas menores e outros com 2 a 3 raios aparecessem mais frequentemente. O resultado ficou conhecido como lacuna de Fulton, uma pista importante sobre a evolução desses corpos próximos de suas estrelas.

Os pesquisadores corrigiram os efeitos da eficiência de detecção, portanto a separação não decorre simplesmente de limitações dos telescópios. Além disso, os dois grupos de tamanhos têm frequências intrínsecas semelhantes, resultado que reforça a importância física dessa distribuição. Segundo o Instituto de Tecnologia da Califórnia, núcleos densos com diferentes quantidades de gás podem explicar essa distribuição peculiar.

O que o James Webb encontrou na atmosfera de TOI-421 b?

Observação

O que os dados indicam

Vapor de água

Identificado na atmosfera do planeta.

Hidrogênio

Os dados sugerem uma atmosfera rica nesse gás.

Outras moléculas

Sinais provisórios de monóxido de carbono e dióxido de enxofre.

Não identificadas

Metano e dióxido de carbono não apareceram nas observações.

Em 2025, o telescópio espacial James Webb identificou vapor de água na atmosfera do sub-Netuno TOI-421 b. O planeta também apresentou sinais compatíveis com uma atmosfera rica em hidrogênio e possíveis traços de outras moléculas. Diferentemente de vários exemplares estudados anteriormente, sua atmosfera não mostrou a névoa espessa que costuma dificultar esse tipo de análise.

Entretanto, a presença de vapor de água não indica oceanos nem torna o planeta habitável, pois TOI-421 b apresenta temperaturas elevadas. Por outro lado, sua composição surpreendeu pesquisadores que esperavam atmosferas dominadas por moléculas mais pesadas. A análise divulgada pela NASA mostra que planetas de tamanhos semelhantes podem seguir histórias químicas diferentes.

O que pode explicar a ausência desses mundos no Sistema Solar?

A formação e a evolução das atmosferas oferecem algumas explicações possíveis, mas nenhuma encerra o mistério do Sistema Solar. Perto de uma estrela, a radiação intensa pode retirar hidrogênio e hélio de planetas pequenos, deixando núcleos rochosos mais compactos. Assim, alguns mundos podem começar como mini-Netunos e terminar como super-Terras, embora essa transformação não explique sozinha todas as arquiteturas planetárias.

Outra pista aparece no sistema Kepler-223, onde quatro sub-Netunos mantêm ritmos orbitais sincronizados, com períodos entre sete e 19 dias. Simulações sugerem que esses planetas migraram pelo disco de gás durante a juventude de sua estrela, preservando uma organização bastante diferente da nossa. Contudo, possíveis migrações dos gigantes solares e antigas colisões ainda não explicam conclusivamente a ausência de planetas intermediários ao redor do Sol.

O mistério continua

Nosso sistema planetário oferece apenas uma entre muitas maneiras possíveis de organizar mundos ao redor de uma estrela. Por isso, cada sub-Netuno estudado amplia nosso entendimento sobre como planetas nascem, perdem atmosferas e mudam de órbita ao longo do tempo. As próximas observações poderão esclarecer quais caminhos produzem essas diferenças, sem garantir uma resposta única para todas as estrelas. Na próxima noite de céu limpo, olhe para o alto e imagine quantos planetas inesperados e tão diferentes dos nossos orbitam aquelas luzes distantes.