Uma equipe de astrônomos liderados por Stephen Kane, da Universidade Estatal de São Francisco, EUA, avistou um exoplaneta a cerca de 117 anos-luz da Terra que possui a órbita mais excêntrica vista até agora.
© NASA (ilustração do exoplaneta excêntrico)
Além do mais, Kane e colegas foram capazes de detectar um sinal de luz refletida do exoplaneta conhecido como HD 20782 b, uma emissão de luz estelar que ressaltou para fora atmosfera do planeta excêntrico enquanto este fazia a sua maior aproximação à estrela.
Neste caso, "excêntrico" não se refere a um estado de espírito, mas ao invés descreve quão elíptica é a órbita do planeta em torno da sua estrela hospedeira. Enquanto os planetas no nosso Sistema Solar têm órbitas quase circulares, já foram descobertos vários exoplanetas com órbitas altamente elípticas ou excêntricas.
O HD 20782 b tem a órbita mais excêntrica conhecida, com uma excentricidade medida de 0,96. Isto significa que o planeta se move quase numa elipse achatada, percorrendo uma enorme distância para longe da sua estrela e depois fazendo uma passagem íntima, veloz e furiosa no periélio.
O HD 20782 b proporciona uma oportunidade de observação particularmente lucrativa para o estudo da atmosfera de um planeta altamente excêntrico, um tipo não visto no nosso próprio Sistema Solar. Ao estudar a luz refletida por HD 20782 b, os astrônomos podem aprender mais sobre a estrutura e composição de uma atmosfera planetária que pode resistir a uma breve, mas alucinante, exposição à sua estrela.
No ponto mais distante da sua órbita, o exoplaneta está a 2,5 vezes a distância entre o Sol e a Terra. Na sua maior aproximação, passa a 0,06 vezes dessa mesma distância Terra-Sol, muito mais próximo que Mercúrio está do Sol. "Tem aproximadamente a massa de Júpiter, mas balança-se em redor da sua estrela como se fosse um cometa," salienta Kane, professor assistente de física e astronomia.
Uma observação anterior do HD 20782 b sugeriu que o exoplaneta poderia ter uma órbita extremamente excêntrica. Kane e colegas foram capazes de confirmar a sua excentricidade extrema e o resto dos seus parâmetros orbitais como parte do levantamento TERMS (Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey), um projeto liderado por Kane para detectar planetas extrassolares que passam em frente das suas estrelas.
Usando estes novos parâmetros para calendarizar as suas observações, os cientistas também usaram um telescópio espacial para recolher dados de luz do planeta à medida que este passava mais próximo da estrela. Foram capazes de detectar uma mudança no brilho que parece ser um sinal de luz refletida pela atmosfera do planeta.
A luz refletida poderá dizer mais sobre o modo como a atmosfera de um exoplaneta como HD 20782 b responde quando passa a maior parte do seu tempo longe da estrela, e em seguida, tem uma passagem muito próxima e acalorada pela estrela.
A porcentagem de luz refletida por um planeta, ou quão brilhante aparece no céu, é determinada em parte pela composição da sua atmosfera. Os planetas envoltos em nuvens de partículas geladas, como Vênus e Júpiter, por exemplo, são muito refletivos. Mas se um planeta como Júpiter se deslocasse muito perto do Sol, o calor removeria o material gelado das suas nuvens.
Em alguns dos exoplanetas do tamanho de Júpiter que trilham pequenas órbitas circulares, este fenômeno parece "roubar" partículas refletivas das atmosferas, fazendo com que os planetas pareçam "escuros". Mas no caso do HD 20782 b, "a atmosfera do planeta não tem hipótese de responder," afirma Kane. "O tempo que leva para dar a 'volta' à estrela é tão pequeno que não há tempo para remover todos aqueles materiais gelados que tornam a atmosfera tão refletiva."
Os astrônomos não podem determinar a composição exata da atmosfera do HD 20782 b, mas esta observação nova sugere que pode ter uma cobertura altamente refletiva como a de Júpiter.
Os exoplanetas como HD 20782 b contêm uma "arca do tesouro" de perguntas para os astrônomos, realça Kane. "Quando vemos um planeta como este numa órbita excêntrica, pode ser muito difícil explicar como chegou a esta forma," explica. "É como olhar para a cena de um crime, como aquelas pessoas que estudam padrões de sangue nas paredes. Sabemos que algo de mau aconteceu, mas precisamos de descobrir o que provocou tal coisa."
Kane acrescenta que, no caso do HD 20782 b, existem alguns possíveis "suspeitos". Pode ser que originalmente houvessem mais planetas no sistema. Um desenvolveu uma órbita instável e aproximou-se demasiado de HD 20782 b. Esta colisão poderá ter expelido um planeta para fora do sistema e empurrado o HD 20782 b para a sua órbita excêntrica. O exoplaneta encontra-se num sistema binário, por isso também pode ser o caso que a segunda estrela no binário fez uma aproximação que enviou HD 20782 b para uma órbita menos circular.
Kane faz parte da equipe científica de duas missões espaciais em desenvolvimento: O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e o CHEOPS (Characterizing ExOPLanet Satellite) da ESA, que terão os seus olhos apontados para o HD 20782 b depois do lançamento em 2018.
A descoberta foi anunciada na revista The Astrophysical Journal.
Fonte: San Francisco State University
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