doi.org/10.1051/0004-6361/202347897
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#Exoplaneta
Os astrônomos descobriram algo raro: um exoplaneta pequeno e frio acompanhado por um companheiro exterior significativamente maior, fornecendo novas informações sobre como os planetas semelhantes à Terra são formados.
As descobertas incluem um planeta com raio e massa entre os da Terra e Netuno, com uma órbita potencial em torno de sua estrela hospedeira de 146 dias. O sistema estelar também contém uma grande companheira externa, 100 vezes a massa de Júpiter.
Esta é uma descoberta rara, com exoplanetas menores e mais leves que Netuno e Urano sendo notoriamente difíceis de detectar, com apenas alguns sendo identificados até hoje. Esses sistemas raros são particularmente interessantes para compreender melhor a formação e evolução planetária; eles são considerados um passo fundamental para a detecção de planetas semelhantes à Terra em torno de estrelas.
O novo sistema planetário é descoberto em torno da estrela HD88986. Esta estrela tem uma temperatura semelhante à do Sol, com um raio ligeiramente maior e é brilhante o suficiente para ser vista por observadores atentos em locais com céu escuro em todo o Reino Unido, como o Parque Nacional Bannau Brycheiniog (Brecon Beacons).
Este estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, é liderado por Neda Heidari, pós-doutoranda iraniana no Institut d’astrophysique de Paris (IAP). No Reino Unido, Thomas Wilson, investigador sénior da Universidade de Warwick, co-liderou a análise de dados de satélite, incluindo a procura de novos planetas. A equipe também inclui pesquisadores de outros 29 institutos de nove países, incluindo Suíça, Chile e EUA.
Um exoplaneta frio semelhante a Netuno
O sistema planetário inclui um planeta frio menor que Netuno, o chamado sub-Netuno, HD88986b. Este planeta tem o período orbital mais longo (146 dias) entre os exoplanetas conhecidos, menores que Netuno ou Urano, com medições de massa precisas.
Neda Heidari, IAP, explicou: “A maioria dos planetas que descobrimos e medimos quanto à sua massa e raio têm órbitas curtas, normalmente menos de 40 dias. Para fazer uma comparação com o nosso sistema solar, até Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, leva 88 dias para completar a sua órbita. Esta falta de deteção de planetas com órbitas mais longas levanta desafios na compreensão de como os planetas se formam e evoluem noutros sistemas e até no nosso sistema solar. HD88986b, com o seu período orbital de 146 dias, tem potencialmente a órbita mais longa conhecida entre a população de pequenos planetas com medições precisas.”
HD88986b foi detectado usando o SOPHIE – um espectrógrafo de alta precisão (uma máquina que analisa comprimentos de onda da luz de exoplanetas) no Observatório de Haute-Provence, França. SOPHIE detecta e caracteriza exoplanetas usando o ‘método da velocidade radial’; medindo pequenas variações de movimento da estrela induzidas por planetas que a orbitam.
Estas observações revelaram o planeta e permitiram à equipe estimar que a sua massa era aproximadamente 17 vezes a da Terra.
Observações complementares obtidas com o telescópio espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA e com o telescópio espacial da Agência Espacial Europeia (ESA) que caracteriza o ExOPlanet Satellite (CHEOPS) indicam que o planeta provavelmente “trânsito” em frente da sua estrela hospedeira. Isto ocorre quando a sua órbita passa na linha de visão entre a Terra e a estrela, ocultando parcialmente a estrela – causando uma diminuição no seu brilho que pode ser observada e quantificada.
Estas observações feitas por ambos os satélites permitiram à equipe estimar diretamente o diâmetro do planeta como sendo cerca do dobro do diâmetro da Terra. As conclusões do estudo baseiam-se em mais de 25 anos de observações, incluindo também dados do satélite Gaia da ESA e do Telescópio Keck no Havai.
Além disso, com uma temperatura atmosférica de apenas 190 graus Celsius, HD88986b oferece uma rara oportunidade para estudar a composição das chamadas atmosferas “frias”, já que a maioria das atmosferas detectadas para exoplanetas estão acima de 1.000 graus Celsius.
Devido à ampla órbita do sub-Netuno HD88986b (tão grande quanto 60% da distância Terra-Sol), HD88986b provavelmente sofreu interações raras com outros planetas que podem existir no sistema planetário e fraca perda de massa devido ao forte ultravioleta radiação da estrela central. Pode, portanto, ter mantido a sua composição química original, permitindo aos cientistas explorar os possíveis cenários para a formação e evolução deste sistema planetário.
Thomas Wilson, Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “HD88986b é essencialmente um Netuno em escala reduzida, entre as órbitas de Mercúrio e Vênus. Torna-se um dos exoplanetas pequenos e frios mais bem estudados, abrindo caminho para o estudo da sua atmosfera para compreender a semelhança com o nosso próprio planeta Terra. Também orbita uma estrela com uma temperatura semelhante à do Sol, tornando-se um precursor dos planetas semelhantes à Terra que serão encontrados pelo telescópio espacial PLATO, no qual Warwick desempenha um papel de liderança.”
Um segundo companheiro externo
Os astrônomos também revelaram uma segunda companheira externa em torno da estrela central. Este exoplaneta é particularmente massivo (mais de 100 vezes a massa de Júpiter) e a sua órbita tem um período de várias dezenas de anos. Mais observações são necessárias para compreender sua natureza e determinar melhor suas propriedades.
Thomas Wilson acrescentou: “Coletamos dados de telescópios apontando para HD88986 por mais de 25 anos, tornando este um dos sistemas de exoplanetas mais longos em estudo. Esta riqueza de dados revelou um segundo companheiro exterior mais massivo do que Júpiter, que pode ter sido importante para a formação do planeta semelhante a Neptuno, de forma semelhante a Júpiter no nosso Sistema Solar.”
Publicado em 21/02/2024 03h15
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