doi.org/10.48550/arXiv.2401.13153
Credibilidade: 888
#Anã Branca
O Telescópio Espacial James Webb (James Webb) já provou ser adepto de perscrutar o passado, fotografando objetos a distâncias tremendas, mas uma nova descoberta pode ter visto o poderoso instrumento agir quase como uma bola de cristal científica, olhando para o futuro distante do sistema solar.
O James Webb realizou seu prognóstico quando fez uma possível e rara direção direta de dois planetas extrasolares, ou “exoplanetas”, orbitando duas estrelas mortas diferentes, ou “anãs brancas”.
Não apenas os planetas se assemelham fortemente aos gigantes gasosos do sistema solar, Júpiter e Saturno, mas as anãs brancas também servem como análogos ao destino do Sol. Quando o próprio Sol se transformar numa anã branca, a mudança provavelmente destruirá os planetas internos do sistema solar – até Júpiter.
“Muito poucos planetas foram descobertos em torno de estrelas anãs brancas. O que é extraordinário sobre estes dois candidatos a planeta é que eles são mais semelhantes aos planetas do nosso sistema solar exterior em temperatura, idade, massa e separação orbital do que quaisquer planetas encontrados anteriormente,” Susan Mullaly, principal autor da pesquisa, que ainda não foi revisada por pares, e astrônomo do Space Telescope Science Institute, disse ao site irmão da Live Science, Space.com. “Isto oferece a nossa primeira oportunidade de ver como fica um sistema planetário depois da sua estrela morrer.”
Um instantâneo do nosso futuro
Os candidatos a planeta foram observados diretamente pelo Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do James Webb enquanto orbitam as anãs brancas WD 1202-232 e WD 2105-82. Um candidato a exoplaneta está localizado a uma distância de sua hospedeira anã branca que é igual a cerca de 11,5 vezes a distância entre a Terra e o Sol. O outro candidato fica mais longe do seu pai estelar morto, a uma distância de cerca de 34,5 vezes a distância entre o nosso planeta e a estrela.
As massas dos planetas são atualmente incertas, com Mullaly e colegas estimando que sejam entre 1 e 7 vezes a de Júpiter, o planeta mais massivo do Sistema Solar.
Quando o Sol esgotar o seu fornecimento de combustível para os processos de fusão nuclear que ocorrem no seu núcleo dentro de cerca de 5 bilhões de anos, ele irá inchar como uma gigante vermelha. A fusão nuclear, no entanto, continuará nas suas camadas exteriores. Isto fará com que as camadas externas da nossa estrela cheguem até Marte, engolindo Mercúrio, Vênus, a Terra e, possivelmente, o próprio Planeta Vermelho. Eventualmente, estas camadas exteriores irão arrefecer, deixando um núcleo estelar fumegante, agora uma anã branca, rodeado por uma nebulosa planetária de matéria estelar exaurida.
Estas detecções de exoplanetas, no entanto, sugerem o que poderá acontecer aos planetas além de Marte, os gigantes gasosos Júpiter e Saturno, quando o Sol morrer.
“Espera-se que o nosso Sol se transforme numa estrela anã branca dentro de 5 bilhões de anos”, disse Mullaly. “Esperamos que os planetas se desviem para fora, para órbitas mais amplas, depois que uma estrela morre. Então, se você retroceder o relógio nesses candidatos a planetas, esperaria que eles tivessem separações orbitais semelhantes a Júpiter e Saturno.
“Se conseguirmos confirmar estes planetas, eles fornecerão evidências diretas de que planetas como Júpiter e Saturno podem sobreviver à morte da sua estrela hospedeira”.
Além disso, as anãs brancas no centro desta descoberta estão poluídas com elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio, que os astrônomos chamam de “metais”. Isto poderia sugerir o que acontecerá com os corpos no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter depois que o Sol morrer.
“Suspeitamos que os planetas gigantes causam a poluição metálica ao conduzir cometas e asteróides para a superfície das estrelas”, explicou Mullaly. “A existência destes planetas fortalece a ligação entre a poluição metálica e os planetas. Como 25% a 50% das anãs brancas apresentam este tipo de poluição, isso significa que os planetas gigantes são comuns em torno das estrelas anãs brancas.”
Como tal, quaisquer asteróides que sobrevivam à morte do Sol poderão ser atirados contra o seu cadáver por Júpiter e Saturno.
A dupla descoberta é impressionante além do que prevê para o futuro do nosso sistema planetário – também representa simplesmente uma conquista científica rara.
Uma rara detecção direta de exoplaneta
Desde a descoberta dos primeiros exoplanetas em meados da década de 1990, os astrônomos descobriram cerca de 5.000 mundos orbitando estrelas fora do sistema solar. De acordo com a Sociedade Planetária, em abril de 2020, apenas 50 destes exoplanetas tinham sido descobertos com imagens diretas.
Isso ocorre porque qualquer luz proveniente de um planeta a distâncias tão vastas é geralmente ofuscada pela luz intensa da estrela-mãe desse planeta, tornando a observação direta de um exoplaneta semelhante à observação de um vaga-lume sentado na lâmpada acesa de um farol.
Como resultado, os exoplanetas são geralmente vistos pelo efeito que têm na luz da sua estrela, seja causando uma queda na emissão de luz à medida que cruzam, ou “trânsito”, a face da estrela ou através de um movimento de “oscilação” criado como o planeta puxa gravitacionalmente a estrela.
“Observámos diretamente imagens destes dois exoplanetas, o que significa que tirámos a fotografia deles e estamos a ver a luz produzida pelo próprio planeta,” disse Mullaly. “A maioria dos exoplanetas descobertos foram encontrados usando o método de trânsito ou medindo o movimento da estrela. Esses métodos indiretos tendem a favorecer planetas muito mais próximos da estrela. A imagem direta é melhor para encontrar planetas mais distantes da estrela, em separações orbitais mais amplas.”
Ela explicou que, ao detectar estes planetas diretamente, o James Webb abriu a possibilidade de estudar mais estes mundos; os cientistas podem agora começar a investigar coisas como a composição das atmosferas dos planetas e medir diretamente as suas massas e temperaturas.
Mullaly acrescentou que nem tudo o que ela e a sua equipe descobriram sobre estes exoplanetas era esperado e que estas peculiaridades podem mudar a forma como os astrônomos pensam sobre exoplanetas como estes em geral.
Alternativamente, as características estranhas dos mundos alvo poderiam oferecer dicas tentadoras na direção das exoluas há muito procuradas.
Estas detecções de exoplanetas, no entanto, sugerem o que poderá acontecer aos planetas além de Marte, os gigantes gasosos Júpiter e Saturno, quando o Sol morrer.
“Espera-se que o nosso Sol se transforme numa estrela anã branca dentro de 5 bilhões de anos”, disse Mullaly. “Esperamos que os planetas se desviem para fora, para órbitas mais amplas, depois que uma estrela morra. Então, se você retroceder o relógio desses candidatos a planetas, esperaria que eles realizassem separações orbitais semelhantes a Júpiter e Saturno.
“Se conseguirmos confirmar estes planetas, eles fornecerão evidências diretas de que planetas como Júpiter e Saturno podem sobreviver à morte da sua estrela hospedeira”.
Além disso, as anãs brancas no centro desta descoberta estão poluídas com elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio, que os astrônomos chamam de “metais”. Isto poderia sugerir o que acontecerá com os corpos no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter depois que o Sol morrer.
“Suspeitamos que os planetas gigantes causam a poluição metálica ao conduzir cometas e asteróides para a superfície das estrelas”, explicou Mullaly. “A existência destes planetas fortalece a ligação entre a poluição metálica e os planetas. Como 25% a 50% das anãs brancas apresentam este tipo de poluição, isso significa que os planetas gigantes são comuns em torno das estrelas anãs brancas.”
Como tal, quaisquer asteróides que sobrevivam à morte do Sol poderão ser atirados contra o seu cadáver por Júpiter e Saturno.
A dupla descoberta é impressionante além do que prevê para o futuro do nosso sistema planetário – também representa simplesmente uma conquista científica rara.
Uma rara detecção direta de exoplaneta
Desde a descoberta dos primeiros exoplanetas em meados da década de 1990, os astrônomos descobriram cerca de 5.000 mundos orbitando estrelas fora do sistema solar. De acordo com a Sociedade Planetária, em abril de 2020, apenas 50 desses exoplanetas foram descobertos com imagens diretas.
Isso ocorre porque qualquer luz proveniente de um planeta a distâncias tão vastas é geralmente ofuscada pela luz intensa da estrela-mãe desse planeta, tornando a observação direta de um exoplaneta semelhante à observação de um vaga-lume sentado na lâmpada acesa de um farol.
Como resultado, os exoplanetas são geralmente vistos pelo efeito que têm na luz da sua estrela, seja causando uma queda na emissão de luz à medida que cruzam, ou “trânsito”, a face da estrela ou através de um movimento de “oscilação” criado como o planeta puxa gravitacionalmente a estrela.
“Observaremos diretamente as imagens desses dois exoplanetas, o que significa que tiraremos uma fotografia deles e veremos a luz produzida pelo próprio planeta”, disse Mullaly. “A maioria dos exoplanetas descobertos foram encontrados usando o método de trânsito ou medindo o movimento da estrela. Esses métodos indiretos tendem a favorecer planetas muito mais próximos da estrela. A imagem direta é melhor para encontrar planetas mais distantes da estrela, em separações orbitais mais ampla.”
Ela explicou que, ao detectar estes planetas diretamente, o James Webb abriu a possibilidade de estudar mais estes mundos; Os cientistas podem agora começar a investigar coisas como a composição das atmosferas dos planetas e medir diretamente suas massas e temperaturas.
Mullaly acrescentou que nem tudo o que ela e sua equipe descobriram sobre esses exoplanetas eram esperados e que esses especialistas podem mudar a forma como os astrônomos pensam sobre exoplanetas como estes em geral.
Alternativamente, as características estranhas dos mundos podem oferecer dicas tentadoras na direção das exoluas há muito procuradas.
Publicado em 03/03/2024 22h59
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