Usando os telescópios espaciais da NASA, Hubble e Kepler, os astrônomos descobriram evidências tentadoras do que poderá ser a primeira descoberta de uma lua em órbita de um exoplaneta.
© NASA/ESA/L. Hustak (ilustração de exoplaneta com sua exolua)
Este candidato a lua, que está a 8.000 anos-luz da Terra na direção da constelação de Cisne, orbita um gigante gasoso que, por sua vez, orbita uma estrela chamada Kepler-1625. Os pesquisadores alertam que a hipótese de lua é experimental e tem que ser confirmada pelas observações de acompanhamento do Hubble.
Dado que as luas localizadas além do nosso Sistema Solar, conhecidas como exoluas, não podem ser fotografadas diretamente, a sua presença é inferida quando passam em frente de uma estrela, diminuindo momentaneamente a sua luz. Tal evento é chamado de trânsito, e tem sido usado para detectar muitos dos exoplanetas catalogados até à data.
No entanto, as exoluas são mais difíceis de serem detectadas do que os exoplanetas porque são menores do que o seu planeta companheiro, de modo que o seu sinal de trânsito é mais fraco quando representado numa curva de luz que mede a duração do cruzamento do planeta e a quantidade de escurecimento momentâneo. As exoluas também mudam de posição a cada trânsito porque orbitam em torno do planeta.
Na procura por exoluas, Alex Teachey e David Kipping, astrônomos da Universidade de Columbia em New York, analisaram dados de 284 planetas descobertos pelo Kepler que estão em órbitas comparativamente largas, maiores do que 30 dias, ao redor da sua estrela hospedeira. Os pesquisadores descobriram uma instância, no planeta Kepler-1625b, de uma assinatura de trânsito com anomalias intrigantes, sugerindo a presença de uma lua.
Com base nas suas descobertas, a equipe passou 40 horas fazendo observações com o Hubble a fim de estudar o planeta intensivamente, também usando o método de trânsito, obtendo dados mais precisos sobre as quedas de luz. Os cientistas monitoraram o planeta antes e depois do seu trânsito de 19 horas pela face da estrela. Depois do trânsito terminar, o Hubble detectou uma segunda diminuição, muito menor, no brilho estelar, aproximadamente 3,5 horas depois. Esta pequena diminuição é consistente com uma lua gravitacionalmente ligada ao planeta. Infelizmente, as observações agendadas do Hubble terminaram antes que o trânsito completo da lua candidata pudesse ser medido e a sua existência confirmada.
Em adição a esta queda na luz, o Hubble forneceu evidências de apoio à hipótese de exolua, descobrindo que o trânsito exoplanetário ocorreu mais de uma hora antes do previsto. Isto é consistente com um planeta e lua em órbita de um centro comum de gravidade, que faria com que o planeta oscilasse da sua posição prevista, da mesma forma que a Terra oscila quando a nossa Lua a orbita.
Foi observado que a oscilação planetária pode ser provocada pela atração gravitacional de um segundo planeta hipotético no sistema, em vez de uma lua.
Os cientistas relatam que a lua candidata é incomumente grande, potencialmente comparável a Netuno. No nosso Sistema Solar não existem luas tão grandes. A confirmação poderá fornecer mais informações sobre o desenvolvimento de sistemas planetários e pode fazer com que seja necessário revisar teorias sobre como as luas se formam em torno dos planetas.
Estima-se que o candidato a lua tenha apenas 1,5% da massa do planeta que acompanha, e estima-se que o planeta tenha várias vezes a massa de Júpiter. Esta relação de massa é semelhante àquela entre a Terra e a Lua. No caso do sistema Terra-Lua e do sistema Plutão-Caronte, pensa-se que as luas sejam criadas a partir de detritos remanescentes após colisões planetárias entre corpos rochosos. No entanto, Kepler-1625b e o seu possível satélite são gasosos e não rochosos, pelo que a lua pode ter-se formado através de um processo diferente.
Os cientistas observam que, caso seja realmente uma lua, tanto o objeto como o planeta hospedeiro estão situados dentro da zona habitável da sua estrela, onde as temperaturas amenas permitem a existência de água líquida em qualquer superfície planetária sólida. No entanto, ambos os corpos são considerados gasosos e, portanto, inadequados para a vida como a conhecemos.
No geral, as pesquisas futuras por exoluas terão como alvos planetas do tamanho de Júpiter que estão mais distantes da sua estrela do que a Terra está do Sol. Os planetas candidatos ideais que hospedem luas estão em órbitas amplas, com tempos de trânsito longos e pouco frequentes.
Atualmente, existem apenas alguns destes planetas na base de dados do Kepler. Caso as observações futuras confirmem a existência da lua de Kepler-1625b, o telescópio espacial James Webb da NASA poderá ser usado para encontrar luas candidatas em torno de outros planetas, em muito mais detalhe do que o Kepler.
Um artigo foi publicado na revista Science Advances.
Fonte: Columbia University
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