WASP-103b
Com a ajuda do telescópio espacial CHEOPS, uma equipe internacional, incluindo pesquisadores das Universidades de Berna e Genebra, bem como do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) PlanetS, conseguiu detectar pela primeira vez a deformação de um exoplaneta.
Devido às fortes forças de maré, a aparência do planeta WASP-103b se assemelha a uma bola de rugby em vez de uma esfera.
Nas costas, as marés determinam o ritmo dos acontecimentos. Na maré baixa, os barcos permanecem em terra; na maré alta, a saída para o mar é liberada para eles novamente. Na Terra, as marés são geradas principalmente pela lua. Sua atração gravitacional causa um acúmulo de água na região oceânica abaixo, que então está ausente nas regiões vizinhas e, portanto, é responsável pela maré baixa. Embora essa deformação do oceano cause diferenças de nível marcantes em muitos lugares, dificilmente é reconhecível do espaço.
No planeta WASP-103b, as marés são muito mais extremas. O planeta orbita sua estrela em apenas um dia e é deformado pelas fortes forças das marés de forma tão drástica que sua aparência lembra uma bola de rugby. Isso é demonstrado por um novo estudo envolvendo pesquisadores das Universidades de Berna e Genebra, bem como do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) PlanetS, publicado hoje na revista científica Astronomy & Astrophysics. Esta descoberta foi possível graças a observações com o telescópio espacial CHEOPS. O CHEOPS é uma missão conjunta da Agência Espacial Europeia (ESA) e da Suíça, liderada pela Universidade de Berna em colaboração com a Universidade de Genebra.
Uma medição inovadora
O planeta WASP-103b está localizado na constelação de Hércules, tem quase o dobro do tamanho de Júpiter, tem uma vez e meia sua massa e está cerca de cinquenta vezes mais próximo de sua estrela do que a Terra está do Sol. “Por causa de sua grande proximidade com sua estrela, já suspeitávamos que marés muito grandes são causadas no planeta. Mas ainda não tínhamos conseguido verificar isso”, explica o coautor do estudo Yann Alibert, professor de astrofísica da Universidade Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS.
O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e o Telescópio Espacial Spitzer da NASA já haviam observado o planeta. Em combinação com a alta precisão e flexibilidade de apontamento do CHEOPS, essas observações permitiram aos pesquisadores medir o pequeno sinal da deformação das marés do planeta a anos-luz de distância. Ao fazer isso, eles aproveitaram o fato de que o planeta escurece ligeiramente a luz da estrela cada vez que passa na frente dela. “Depois de observar vários desses chamados ‘trânsitos’, conseguimos medir a deformação. É incrível que conseguimos fazer isso – é a primeira vez que uma análise desse tipo é feita”, relata Babatunde Akinsanmi, pesquisador da Universidade de Genebra, coautor do estudo e associado do NCCR PlanetS.
O planeta está inflado
Os resultados dos pesquisadores permitem não apenas tirar conclusões sobre a forma do planeta, mas também sobre seu interior. Isso ocorre porque a equipe também conseguiu derivar um parâmetro chamado “número do amor” (em homenagem ao matemático britânico Augustus E. H. Love) da curva de luz de trânsito do WASP-103b. Indica como a massa está distribuída dentro do planeta e, portanto, também fornece pistas sobre sua estrutura interna. “A resistência de um material à deformação depende de sua composição”, explica Akinsanmi. “Só podemos ver as marés da Terra nos oceanos. A parte rochosa não se move muito. Portanto, medindo o quanto o planeta está deformado, podemos determinar quanto dele é composto de rocha, gás ou água .”
O número Love do WASP-103b é como o de Júpiter, o maior gigante gasoso do nosso Sistema Solar. Isso sugere que as estruturas internas de WASP-103b e Júpiter são semelhantes – embora WASP-103b seja duas vezes maior. “Em princípio, esperaríamos que um planeta com 1,5 vezes a massa de Júpiter tivesse aproximadamente o mesmo tamanho. Portanto, WASP-103b deve ser altamente inflado devido ao aquecimento de sua estrela próxima e talvez outros mecanismos”, diz Monika Lendl, professor de astronomia da Universidade de Genebra e coautor do estudo.
No entanto, como a incerteza de medição no número de Love ainda é bastante alta, serão necessárias observações futuras com o CHEOPS e o Telescópio Espacial James Webb para decifrar os detalhes da deformação das marés e a estrutura interna do WASP-103b e exoplanetas comparáveis. “Isso melhoraria nossa compreensão desses chamados ‘Júpiteres quentes’ e permitiria uma melhor comparação entre eles e planetas gigantes do Sistema Solar”, conclui Lendl.
Publicado em 15/01/2022 11h14
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