Qual é o maior planeta do Universo?
Há uma grande diferença entre um planeta e uma estrela, mas alguns planetas podem ser significativamente maiores do que qualquer coisa que encontramos em nosso próprio Sistema Solar. Crédito da imagem: ATG Medialab/ESA.
Você pode pensar que Júpiter é grande, mas ficará surpreso com o que acontece se tentar torná-lo maior!
Alguns séculos atrás, os navegadores pioneiros aprenderam o tamanho e a forma da nossa Terra e o layout dos continentes. Agora estamos apenas aprendendo as dimensões e os ingredientes de todo o nosso cosmos e podemos finalmente entender nosso habitat cósmico. – Martin Rees
Em nosso Sistema Solar, Júpiter é o maior planeta que temos, mas qual é o limite superior para o tamanho planetário?
Júpiter pode ser o maior e mais massivo planeta do Sistema Solar, mas adicionar mais massa a ele apenas o tornaria menor. Crédito da imagem: Instituto Lunar e Planetário.
Se você juntar muita massa em um único objeto, seu núcleo fundirá elementos mais leves em mais pesados.
É preciso cerca de 75 a 80 vezes mais massa que Júpiter para iniciar a queima de hidrogênio no núcleo de um objeto, mas a linha entre um planeta e uma estrela não é tão simples. Crédito da imagem: NASA, ESA e G. Bacon (STScI).
Com cerca de oitenta vezes a massa de Júpiter, você terá uma verdadeira estrela, queimando hidrogênio em hélio.
Anãs marrons, entre cerca de 13-80 massas solares, fundirão deutério + deutério em hélio-3 ou trítio, permanecendo no mesmo tamanho aproximado de Júpiter, mas alcançando massas muito maiores. Observe que o Sol não está em escala e seria muitas vezes maior. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/UCB.
Mas abaixo disso, com cerca de 14 vezes a massa de Júpiter, você iniciará a fusão de deutério, onde o combustível restante do Big Bang lentamente gera sua própria energia.
Gliese 229 é uma estrela anã vermelha, e é orbitada por Gliese 229b, uma anã marrom, que funde apenas deutério. Embora Gliese 229b tenha cerca de 20 vezes a massa de Júpiter, tem apenas cerca de 47% do seu raio. Crédito da imagem: T. Nakajima e S. Kulkarni (CalTech), S. Durrance e D. Golimowski (JHU), NASA.
Esta linha – entre um gigante gasoso e uma anã marrom – define o planeta mais massivo.
O tamanho planetário atinge um pico de massa entre a de Saturno e Júpiter, com mundos cada vez mais pesados ficando menores até que a verdadeira fusão nuclear se inicie e uma estrela nasça. Crédito da imagem: Chen e Kipping, 2016, via https://arxiv.org/pdf/1603.08614v2.pdf .
Em termos de tamanho físico, no entanto, as anãs marrons são realmente menor do que os maiores gigantes gasosos.
Júpiter pode ter apenas cerca de 12 vezes o diâmetro da Terra, mas os maiores planetas de todos são realmente menos massivos que Júpiter, com os mais massivos encolhendo à medida que mais massa é adicionada. Crédito da imagem: NASA Ames / W. Stenzel; Universidade de Princeton / T. Morton.
Acima de uma certa massa, os átomos dentro de grandes planetas começarão a se comprimir tão severamente que adicionar mais massa realmente encolherá seu planeta.
O exoplaneta Kepler-39b é um dos mais massivos conhecidos, com 18 vezes a massa de Júpiter, colocando-o bem na fronteira entre o planeta e a anã marrom. Em termos de raio, no entanto, é apenas 22% maior que Júpiter. Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons MarioProtIV.
Isso acontece em nosso Sistema Solar, explicando por que Júpiter tem três vezes a massa de Saturno, mas apenas 20% maior fisicamente.
Um corte do interior de Júpiter. Se todas as camadas atmosféricas fossem removidas, o núcleo pareceria ser uma Super-Terra rochosa. Planetas que se formaram com menos elementos pesados podem ser muito maiores e menos densos que Júpiter. Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons Kelvinsong.
Mas muitos sistemas solares têm planetas feitos de elementos muito mais leves, sem grandes núcleos rochosos em seu interior.
WASP-17b é um dos maiores planetas confirmados para não ser uma anã marrom. Descoberto em 2009, tem o dobro do raio de Júpiter, mas apenas 48,6% da massa. Muitos outros planetas “inchados” são comparativamente grandes, mas nenhum ainda é significativamente maior. Crédito de imagem: ESA/Hubble & NASA.
Como resultado, os maiores planetas podem ser até duas vezes maiores que Júpiter antes de se tornarem estrelas.
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