A complexa dinâmica dos planetas que orbitam ao redor da estrela Trappist-1 é explicada por um jogo harmônico que lhes permite não se destruirem uns aos outros. Esse jogo matemático foi traduzido em linguagem musical pelos cientistas que fizeram a extraordinária descoberta. Dois vídeos ao final da matéria mostram a surpreendente “música das esferas” da Trappist-1.
Por: Equipe Oásis
Fotos e ilustrações: NASA
Em fevereiro último foi anunciada a descoberta de sete planetas semelhantes a Terra ao redor da estrela Trappist-1, distante 40 anos luz de nós. Os planetas são muitos vizinhos entre si, e a primeira pergunta que ocorreu aos astrônomos foi como eles fizeram para não se chocar uns contra os outros até agora. Agora, uma descoberta sensacional – e até mesmo comovente – acaba de ser publicada no The Astrophysical Journal Letters: os cientistas conseguiram compreender, usando como recurso a música, como esses planetas estão em “ressonância” entre si. No sistema da Trappist-1, o segundo planeta completa 5 órbitas, enquanto o primeiro planeta completa apenas 3. O terceiro planeta completa 3 órbitas, enquanto o quarto completa 5, e assim por diante.
Mas, explicam os cientistas, mesmo com uma configuração do gênero, as leis do caos dizem que cedo ou tarde os planetas dessa estrela distante deveriam se chocar. Por que isso não aconteceu? A pesquisa então então se voltou para o início da nebulosa que deu origem aos planetas, e então entendeu-se que é possível se obter um sistema planetário muito ordenado e estável no decorrer do tempo se, desde o início, os planetas ocuparem órbitas regulares e bem precisas. A seguir, com todos os dados matemáticos referentes às órbitas dos diferentes planetas, os astrofísicos os converteram em valores equivalentes de frequências musicais. O resultado é de assombrar: No final da matéria existem dois vídeos. Um apenas com a “música das esferas” dos planetas que orbitam a estrela Trappist-1. O outro vídeo explica (em inglês) como esse extraordinário sistema planetário funciona. Ambos devem ser vistos com o áudio ligado.
A “família”planetária da estrela anã vermelha Trappist-1
Em fevereiro último foi anunciada a conclusão dos primeiros estudos sobre a Trappist-1, uma estrela a 40 anos luz da terra, e do seu sistema de sete planetas, dois dos quais orbitam na faixa de habitabilidade da sua estrela, e portanto poderiam apresentar condições favoráveis à vida.
No entanto, quando foram estudados os detalhes das órbitas daqueles planetas, os astrofísicos ficaram surpresos com o fato de que eles ainda não tivessem se chocado uns contra os outros. Ou que, pelo menos, ainda não tivessem sido expulsos do sistema, porque as suas órbitas são tão próximas umas das outras e tão perto da sua estrela que a estabilidade do sistema parecia impossível.
Os astrônomos acreditam que estrelas com dimensões análogas às da Trappist-1 (cuja tipologia é a mais difusa no universo, provavelmente entre70% e 80% do número total de estrelas) possam ter a seu redor muitos planetas rochosos de dimensões similares às da Terra. A Trappist-1 é o primeiro sistema planetário distante a ser submetido a observações tão prolongadas e aprofundadas, a ponto de permitir a descoberta dos planetas “b”, “c” e “d” já em 2015 e, por fim, os outros quatro planetas em 2017.
Tamanhos comparativos dos sete planetas que orbitam ao redor da estrela anã, colocados em ordem a partir da sua distância da estrela centro do sistema. Na ilustração, o artista colocou os diferentes elementos que podem existir em alguns desses planetas: gelo, neve, água. nuvens.
Daniel Tamayo, da Universidade de Toronto, é o autor da pesquisa publicada no Astrophysical Journal Letters. Ele explica que “trata-se de um sistema planetário muito especial, que exige uma explicação particular para se comprender como ele não se autodestruiu”. Uma explicação realmente particular, que nasceu da genialidade de um colega de Tamayo, Matt Russo, astrofísico e apaixonado por música, que quase por brincadeira converteu em notas os parâmetros orbitais dos sete planetas da estrela Trappist-1. O resultado obtido é uma espécie de “música das esferas”do século 21″”Eu penso que a Trappist-1 seja o sistema planetário mais musical jamais descoberto”, comentou Russo.
Equilíbrio musical
A análise das órbitas dos planetas mostrou que eles estão em ressonância uns com os outros. O segundo planeta completa cinco órbitas enquanto o primeiro faz três; o terceiro faz três órbitas a cada cinco do segundo, e assim por diante até o sétimo planeta. O sistema funciona dessa forma há mais de 3,5 bilhões de anos.
Agora, um estudo permitiu a compreender as dinâmicas daquele sistema solar e explicar como ele conseguiu permanecer em harmonia consigo mesmo durante milhões de anos.
Foi Tamayo quem primeiro se perguntou onde estava o segredo que torna estável esse sistema solar, e adotou uma abordagem original para comprender os movimentos daqueles planetas. Ao invés de partir das órbitas atuais, ele reconstruiu o modo através do qual os planetas escolheram suas órbitas quando foram formados: foi naquele período que, a partir da nebulosa primordial, os planetas se colocaram em posições tais para se manter em modo harmônico durante tempos imemoriais.
“Tudo acontece exatamente como no momento em que os músicos de uma orquestra sinfônica se harmonizam uns aos outros afinando os seus próprios instrumentos, antes do início de um concerto”, comenta Tamayo. Desde o seu nascimento, portanto, aqueles planetas harmonizaram suas órbitas em um delicado porém duradouro equilíbrio de tempos e gravidade.
Dois ou três dos planetas que orbitam ao redor da Trappist-1 oferecem, em princípio, condições para o surgimento da vida.
À medida que nasceram, os planetas se “adequaram” à presença daqueles já formados, inserindo-se em órbitas que não apenas os estabilizaram mas também contribuíram para a estabilidade dos outros. Colocando-se os dados matemáticos do sistema em um computador, verifica-se que tudo funciona perfeitamente!
Tamayo, Russo e o músico Andrew Santaguida por fim transformaram as orbitas dos sete planetas da Trappist-1 em uma partitura musical (e inclusive abriram um site ad hoc SYSTEM sounds). A cada planeta foi dada uma nota partindo de um Dó para o planeta mais externo, cuja órbita foi recalculada (proporcionalmente) em dois segundos. Cada vez que que um planeta alcança o seu vizinho mais próximo, acontece uma batida de percussão: talvez não seja o tipo de música que alguns conseguirão suportar por muito tempo. Mas a descoberta é, sem dúvida, muito interessante e surpreendente.
Vídeo 1: Trecho contendo a interpretação musical da “sinfonia cósmica” representada pelo sistema planetário da estrela Trappist-1. Criada por Matt Russo, Dan Tamayo e Andrew Santaguida, em fevereiro 2017 (Ouvir com áudio ligado).
Vídeo 2 – Astrofísicos explicam com palavras simples (em inglês) como funciona o sistema planetário da estrela Rappist-1 (Ouvir com áudio ligado)