Astrônomos fotografam exoplanetas gigantes em órbita incomum

Imagem direta do exoplaneta gigante YSES 2b (marcado como “b”). A estrela no meio dos pontos brilhantes foi escondida para bloquear sua luz. Imagem via ESO / SPHERE / VLT / Bohn et al./ Astronomie.nl.

Os astrônomos descobriram muitos planetas gigantes, semelhantes a Júpiter ou Saturno, orbitando outras estrelas. Alguns deles – chamados de Júpiteres quentes – são diferentes de todos os planetas em nosso sistema solar, no entanto, circulando muito mais perto de suas estrelas do que qualquer um dos planetas do nosso sol orbita o sol. Júpiteres quentes parecem ser bastante comuns, embora nenhum exista em nosso sistema solar.

Nesta primavera (abril de 2021), astrônomos da Universidade de Leiden anunciaram uma espécie de planeta oposto, um mundo gigante chamado YSES 2b, orbitando muito mais longe de sua estrela do que normalmente foi visto antes. Os pesquisadores capturaram uma imagem direta deste planeta, algo não fácil de fazer. O planeta orbita sua estrela 20 vezes mais longe do que Júpiter orbita nosso sol. Isso é o equivalente a 110 vezes a distância da Terra ao sol.

Os detalhes da descoberta foram publicados na revista científica Astronomy & Astrophysics em 19 de abril de 2021.

O YSES 2b está localizado a 360 anos-luz de distância, em direção à constelação meridional de Musca, a Mosca. É um jovem gigante gasoso seis vezes mais massivo que Júpiter. Outros gigantes gasosos semelhantes foram encontrados antes, mas este é um pouco diferente.

Conceito artístico de um jovem exoplaneta gigante gasoso, semelhante a YSES 2b. Imagem via Danielle Futselaar / Franck Marchis / SETI Institute / The Conversation.

Os pesquisadores ainda não sabem por que o planeta está tão longe de sua estrela. Os cientistas normalmente têm dois modelos – acréscimo do núcleo e instabilidade do disco – para explicar a formação de planetas tão grandes, mas este mundo gigante não parece se encaixar em nenhum deles.

O primeiro, acreção de núcleo, diz que o planeta se formou onde está, devido à coleta de planetesimais para formar um núcleo rochoso, pesado o suficiente para coletar gás ao seu redor. Mas se fosse esse o caso, é muito pesado. Isso ocorre porque geralmente há muito pouco material tão longe de uma estrela para tornar um planeta tão grande.

A outra teoria, a instabilidade do disco, é que o planeta se formou por uma instabilidade gravitacional no disco circunstelar original de material que envolve uma estrela jovem (e esta estrela tem apenas 14 milhões de anos, ainda uma estrela bebê, se preferir). Mas, o planeta que vemos agora não é pesado o suficiente para que esse processo o tenha criado.

Que outras possibilidades existem? Os cientistas pensam que é possível que o planeta se formou primeiro por acréscimo de núcleo próximo à estrela, mas depois migrou para uma órbita muito mais distante. Para que isso funcione, no entanto, a influência gravitacional de um segundo planeta seria necessária, e tal planeta ainda não foi encontrado.

O YSES 2b foi descoberto como parte do Young Suns Exoplanet Survey (YSES). Os pesquisadores continuarão a estudar este mundo peculiar, bem como a busca por mais planetas orbitando estrelas jovens como o sol. O autor principal Alexander Bohn da Universidade de Leiden afirmou que:

Ao investigar mais exoplanetas semelhantes a Júpiter em um futuro próximo, aprenderemos mais sobre os processos de formação de gigantes gasosos em torno de estrelas semelhantes ao sol.

No momento, apenas planetas grandes como YSES 2b podem ser diretamente visualizados e, mesmo assim, parecem apenas um ponto brilhante. Mundos distantes do tamanho da Terra são pequenos demais para serem observados por telescópios, mas isso vai mudar nos próximos anos com o avanço da tecnologia.

Em 2020, o telescópio usado pelo YSES, o Very Large Telescope (VLT) no Chile, também imaginou um sistema multiplanetário em torno da estrela semelhante ao Sol TYC 8998-760-1, que está a 300 anos-luz de distância. Este foi o primeiro sistema multiplanetário já fotografado diretamente, com as primeiras detecções feitas em 2018 e 2020. Um instrumento localizador de planetas especial, chamado SPHERE, no telescópio foi usado para obter as imagens. Este instrumento pode capturar luz direta e indireta proveniente de exoplanetas. Bohn disse na época:

Esta descoberta é um instantâneo de um ambiente muito semelhante ao nosso sistema solar, mas em um estágio muito anterior de sua evolução.

Existem dois cenários de formação para planetas, o Modelo de Acreção de Núcleo e o Modelo de Instabilidade de Disco. Atualmente, a formação do YSES 2b é difícil de explicar por qualquer um dos modelos. Imagem via NASA / ESA / A. Feild / Sky & Telescope.

O co-autor Matthew Kenworthy adicionou:

Mesmo que os astrônomos tenham detectado indiretamente milhares de planetas em nossa galáxia, apenas uma pequena fração desses exoplanetas foi fotografada diretamente. As observações diretas são importantes na busca de ambientes que possam sustentar a vida.

A descoberta do YSES 2b representa um desafio para os astrônomos em termos de como ele se formou e ajudará os cientistas a entender melhor os processos de formação planetária.

Resumindo: os astrônomos fizeram imagens diretas de um exoplaneta de gás gigante que tem uma órbita incomumente grande.


Publicado em 14/05/2021 11h52

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