O telescópio espacial Hubble da NASA está fornecendo aos astrônomos uma rara visão de um exoplaneta do tamanho de Júpiter, ainda em formação, que se alimenta do material em torno de uma jovem estrela.
© STScI/Hubble/J. DePasquale (exoplaneta PDS 70b)
As observações do Hubble realçam o planeta PDS 70b. Um coronógrafo na câmara do Hubble bloqueia o brilho da estrela central para o planeta poder ser observado diretamente.
Embora já tenham sido catalogados até agora mais de 4.000 exoplanetas, apenas cerca de 15 foram fotografados diretamente por telescópios. E os planetas estão tão distantes e são tão pequenos, que são simplesmente pontos nas melhores fotos. A nova técnica da equipe usando o Hubble para obter imagens diretas deste planeta pavimenta um novo percurso para futuras pesquisas sobre exoplanetas, especialmente durante os anos de formação de um planeta.
Este enorme exoplaneta, designado PDS 70b, orbita a estrela anã laranja PDS 70, que já é conhecida por ter dois planetas em formação ativa dentro de um disco enorme de poeira e gás que a rodeia. O sistema está localizado a 370 anos-luz da Terra na direção da constelação de Centauro.
Com uns meros cinco milhões de anos, o planeta ainda está reunindo material e acumulando massa. A sensibilidade do Hubble à luz ultravioleta (UV) fornece uma visão única da radiação do gás extremamente quente que cai para o planeta. As observações UV permitiram a medida direta e pela primeira vez do ritmo de crescimento em massa do planeta.
O exoplaneta já atingiu até cinco vezes a massa de Júpiter ao longo de um período de aproximadamente cinco milhões de anos. A taxa de acreção medida atualmente indica que se esta permanecesse estável por mais outro milhão de anos, o planeta aumentaria apenas cerca de 1/100 da massa de Júpiter.
Os astrônomos enfatizam que estas observações são um único instantâneo no tempo, são necessários mais dados para determinar se o ritmo no qual o planeta ganha massa está aumentando ou a diminuindo. As medições sugerem que o planeta está no final do seu processo de formação.
O jovem sistema PDS 70 tem um disco primordial de gás e poeira que fornece combustível para o crescimento de planetas por todo o sistema. O planeta PDS 70b está rodeado pelo seu próprio disco de gás e poeira que está sugando material do muito maior disco circunstelar.
Os cientistas levantam a hipótese de que as linhas do campo magnético estendem-se do seu disco circumplanetário até à atmosfera do exoplaneta e estão canalizando material para a superfície do planeta. Se este material seguir colunas do disco para o planeta, provocaria manchas quentes, que podem ser pelo menos 10 vezes mais quentes do que a temperatura do planeta. Estas manchas quentes brilham intensamente no ultravioleta.
Estas observações fornecem informações sobre como os planetas gigantes se formaram em torno do nosso Sol há 4,6 bilhões de anos. Júpiter pode ter crescido a partir de um disco circundante de material em queda. As suas principais luas também teriam sido formadas a partir de "sobras" deste disco.
Superar o brilho da estrela progenitora foi um desafio para a equipe. O PDS 70b orbita aproximadamente à mesma distância que Urano do Sol, mas a sua estrela é mais de 3.000 vezes mais brilhante do que o planeta nos comprimentos de onda ultravioletas.
A estratégia de observação e a técnica de pós-processamento abrirá novas janelas para o estudo de sistemas semelhantes, ou até mesmo este sistema novamente, repetidamente com o Hubble. Com observações futuras, seria possível descobrir quando a maioria do gás e poeira cai sobre os seus planetas e se ocorre a um ritmo constante.
Os resultados foram publicados no periódico The Astronomical Journal.
Fonte: Space Telescope Science Institute
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