Definição de um exoplaneta
Uma primeira definição é : Um exoplaneta é um um planeta situado fora do Sistema Sola, que não gira em torno do nosso Sol.
Mas nem todos os objetos do céu são planetas. Em particular, nem tudo que gira ao redor de uma estrela é um planeta. Existem inúmeros sistemas onde uma estrela gira ao redor de outra estrela, ou mesmo várias estrelas que giram juntas. Então surge a questão : quando descobrimos um objeto orbitando uma estrela, seria uma estrela ou planeta ? Pode ser difícil responder!
De fato, há duas maneiras de definir (exo)planetas :
1. Papel da energia nuclear interna
Um planeta se distingue de uma estrela pelo fato de queele não possui uma fonte de energia interna durável de origem nuclear. Podemos então definir um planeta como um corpo sem energia nuclear interna. As reações termonucleares não podem começar ao menos que tenham uma massa de aproximadamente 13 massas de Júpiter.
Entre 13 e 78 massas de Júpitr (0,01 e 0,08 massa do Sol), o objeto torna-se um lugar onde ocorrem reações termonucleares por um breve período, antes de se "desligar". Estes objetos são as chamadas anãs marrons.
Acima de 75 massas de Júpiter, a combustão do hidrogênio se inicia e o objeto vira uma estrela "verdadeira".
Esta definição separa os objetos em função de sua massa. Os planetas que possuem menos de 13 massas de Júpiter e as anãs marrons entre 13 e 75. Entretanto, as observações nem sempre fornecem um valor preciso para a massa. em particular, para um objeto detectado unicamente pelo método de velocidade radial, não se conhece nada além do valor inferior da massa e podemos confundir um planeta e uma anã marrom.
2. Cenário de formação
Uma outra diferença entre estrela e planeta é a maneira de como eles se formam :
Uma estrela se formapelo colapso de uma nuvem de gas interestelar composto essencialmente de hidrogênio e hélio. Já um planeta se cria por condensaçao de partículas de rochas e gelos, em um disco que orbita uma estrela. Estes são os planetas terrestres. Para alguns destes objetos, o gás (principalmente hidrogênio e hélio) do disco continua a acretar no nucleo rochoso até constituir os planetas gasosos.
Com esta definição, uma estrela tem uma composição mais ou menos homogênea e gasosa, enquanto que um planeta possui um núcleo sólido. Devido à este núcleo sólido, os planetas são mais densos que as estrelas e os planetas terrestres são mais densos que os gasosos.
Esta definição separa os objetos em função de sua composição/densidade. As observações raramente fornecem a densidade e nunca a composição dos exoplanetas.
Estas duas definições não fornecem nenhum limite preciso. Além disso, quando se descobre um novo objeto, não há informações suficientes que permitam aplicar as definições acima. Alguns objetos entre 13 e 75 massas de Júpiter podem se formar em qualquer dos dois métodos apresentados acima. Outros podem ter massas inferiores a 75 massas de Júpiter e formar uma estrela.
Ainda não existe uma definição precisa de exoplaneta. O banco de dados exoplanet.eu escolheu considerar como planetaa os objetos com menos de 30 massas de Júpiter. O limite foi extendido em 2015 para objetos com massa inferior a 60 massas de Júpiter.
É interessante colocar os planetas num diagrama massa-raio. Os planetaslocalizam-se em curvas diferentes, dependendo de sua composiçao. As estrelas exploram regiões diferentes dependendo do período de sua história.