Compreender como os planetas se formam é um dos principais desafios que os cientistas enfrentam ao colocar o nosso próprio e outros sistemas planetários em contexto.
Pensa-se que os planetas se formem a partir das nuvens de gás e poeira em forma de disco que circundam as estrelas recém-nascidas, mas esse processo nunca foi observado. Os astrônomos normalmente apenas observam planetas depois que eles já se formaram e precisam deduzir os caminhos que levaram a seus estados finais.
Por mais de uma década, os astrônomos têm procurado planetas orbitando AU Microscopii, uma estrela próxima ainda cercada por um disco de detritos que sobraram de sua formação. Agora, os cientistas que usam dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, ou TESS, e o Spitzer Space Telescope, agora aposentado, relatam a descoberta de um planeta tão grande quanto Netuno que circula a jovem estrela em pouco mais de uma semana.
O novo planeta, AU Mic b, está localizado a 31,9 anos-luz de distância na constelação do sul Microscopium e descrito em um artigo publicado na Nature. O sistema, conhecido como AU Mic, fornece um laboratório exclusivo para estudar como os planetas e suas atmosferas se formam, evoluem e interagem com suas estrelas.
“O AU Mic é uma estrela anã M próxima e jovem. Está cercado por um vasto disco de detritos no qual foram rastreados pedaços de poeira em movimento e, agora, graças ao TESS e Spitzer, ele tem um planeta com uma medida direta de tamanho”, disse. co-autor Bryson Cale, um estudante de doutorado na Universidade George Mason em Fairfax, Virginia. “Não existe outro sistema conhecido que verifique todas essas caixas importantes”.
“Encontrar um ‘elo perdido’, como o planeta que orbita AU Mic, essencialmente surpreendido no ato da formação, é extremamente raro”, disse o co-autor Stephen Kane, professor associado do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade. da Califórnia, Riverside. “O que torna isso especialmente raro é que ele também transita sua estrela, para que possamos medir o raio e a massa, levando a uma estimativa da densidade aparente do planeta e de sua provável composição.
“Essa descoberta formará a base para muitos anos de estudos teóricos e observacionais nos estágios iniciais da formação de planetas”, acrescentou Kane, que ajudou a desenvolver o instrumento que media a massa do planeta e fazia parte da equipe do TESS que descobriu o trânsito de planetas. o planeta.
AU Mic é uma estrela anã vermelha comum, com uma idade estimada em 20 a 30 milhões de anos, tornando-a uma criança estelar em comparação com o nosso sol, que é pelo menos 150 vezes mais velho. O planeta AU Mic b quase abraça sua estrela, completando uma órbita a cada oito dias e meio. Ele pesa menos de 58 vezes a massa da Terra, colocando-a na categoria de mundos semelhantes a Netuno.
“Acreditamos que o AU Mic b se formou longe da estrela e migrou para sua órbita atual, algo que pode acontecer quando os planetas interagem gravitacionalmente com um disco de gás ou com outros planetas”, disse o co-autor Thomas Barclay, cientista associado da Universidade de Maryland, no Condado de Baltimore, e um cientista associado do projeto TESS no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
Quando um planeta cruza a frente de sua estrela da nossa perspectiva – um evento chamado trânsito – sua passagem causa uma distinta diminuição no brilho da estrela. O TESS monitora grandes áreas do céu, chamadas setores, por 27 dias por vez. Durante esse longo olhar, as câmeras da missão capturam regularmente instantâneos que permitem aos cientistas rastrear alterações no brilho estelar.
Quedas regulares no brilho de uma estrela sinalizam a possibilidade de um planeta em trânsito. Geralmente, são necessários pelo menos dois trânsitos observados para reconhecer a presença de um planeta.
“Por sorte, o segundo dos três trânsitos do TESS ocorreu quando a espaçonave estava perto de seu ponto mais próximo da Terra. Nesses momentos, o TESS não está observando porque está ocupado compactando todos os dados armazenados”, disse a co-autora Diana Dragomir, professor assistente de pesquisa da Universidade do Novo México em Albuquerque. “Para preencher a lacuna, nossa equipe recebeu um tempo de observação no Spitzer, que capturou dois trânsitos adicionais em 2019 e nos permitiu confirmar o período orbital do AU Mic b”.
Como a quantidade de luz bloqueada por um trânsito depende do tamanho e da distância orbital do planeta, os trânsitos TESS e Spitzer fornecem uma medida direta do tamanho do AU Mic b. A análise dessas medidas mostra que o planeta é cerca de 8% maior que Netuno.
O AU Mic b pode não ser o único planeta que orbita sua estrela.
“Há um evento adicional de trânsito de candidatos visto nos dados do TESS, e esperamos que o TESS revisite a AU Mic ainda este ano em sua missão estendida”, disse o principal autor Peter Plavchan, professor assistente de física e astronomia em George Mason. “Continuamos monitorando a estrela com medidas precisas de velocidade radial, portanto, fique atento.”
Publicado em 25/06/2020 20h48
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