É estranho que o nosso Sol tenha tantos planetas?

A internet está cheia de novas evidências do nono planeta possível em nosso Sistema Solar. Com esses nove objetos, o cinturão de asteróides, o cinturão de Kuiper e tudo o mais em nosso Sistema Solar - o número de objetos que orbitam nossa estrela é bastante maciço. Isso é estranho para uma estrela do seu tamanho? Sabe-se que o nosso Sol é uma estrela comparativamente pequena, e ter tantos planetas faz com que seja uma esquisitice? Ou as estrelas maiores tendem a ter dezenas ou planetas, até centenas?

Do ponto de vista da descoberta de exoplanetas, o Sol tem entre um e três planetas.

As principais técnicas de descoberta de exoplanetas no uso atual envolvem a observação de mudanças periódicas no Doppler, já que a atração gravitacional do planeta faz a estrela oscilar ou mudanças de brilho periódicas à medida que o planeta transita pela estrela. Ambos exigem que o planeta seja grande o suficiente e próximo o suficiente para gerar um sinal mensurável e que o período orbital seja curto o suficiente para permitir que os astrônomos distinguam variações periódicas de variações pontuais; o método de trânsito exige adicionalmente que a órbita do planeta atravesse a estrela do ponto de vista da Terra (o que favorece órbitas próximas). Observando o Sistema Solar com estas técnicas:

1. Mercúrio: muito pequeno
2. Vênus: talvez visível
3. Terra: talvez visível
4. Marte: muito pequeno
5. Júpiter: Altamente visível
6. Saturno: período orbital muito longo
7. Urano: período orbital muito longo
8. Netuno: período orbital muito longo
9. "Planeta 9": período orbital muito longo

Se você olhar para este gráfico de descobertas de exoplanetas , Júpiter está solidamente no aglomerado de descobertas Doppler azuis, Saturno está além da borda "direita da órbita completa" desse cluster, Terra e Vênus estão um pouco abaixo da linha de massa de período mínimo inclinada e tudo o mais não está nem perto do alcance da detecção.

A razão pela qual o Sol tem planetas muito mais conhecidos do que qualquer outra estrela é simplesmente porque temos uma visão melhor dele.

Não podemos detectar se existem ou não objetos de tamanhos "pequenos" semelhantes orbitando outras estrelas. Simplesmente não temos esse nível de habilidade. Do ponto de vista científico, eu simplesmente diria "não sei". Do ponto de vista prático, eu esperaria que outras estrelas tivessem sistemas com uma enorme variedade de coisas em órbita - não há razão para não esperar isso, mas é uma ciência ruim supor isso.

Dado que o Kepler detectou estrelas com 5 ou 6 planetas que existem em um plano extremamente achatado e muito mais plano que o sistema solar, podemos ter certeza razoável de que estrelas com mais de 4 planetas são razoavelmente comuns.

Dado os muitos mecanismos para embaralhar as inclinações orbitais de uma configuração perfeitamente plana, e ver vários planetas em trânsito em torno de uma estrela se torna impossível, mesmo que suas inclinações sejam um pouco diferentes (por exemplo, apenas um planeta poderia transitar regularmente nosso Sol se observado de outra estrela), é provável que muitos, se não a maioria dos sistemas de exoplanetas que detectamos, possuam mais planetas do que se conhece atualmente.

Em outras palavras, o fato de que nós vemos alguns múltiplos sistemas em trânsito, apesar de eles serem inerentemente geometricamente improvável, significa que deve haver um monte de vários sistemas planetários.