Astrônomos da Universidade do Novo México realizaram um novo estudo que confirma a existência de três corpos celestes no sistema de exoplanetas TOI-201.
© T. Vick (sistema exoplanetário TOI-201)
Estes incluem uma super-Terra (TOI-201 d), um Júpiter morno (TOI-201 b) e uma anã marrom (TOI-201 c).
O objetivo era caracterizar o sistema planetário TOI-201 para compreender não apenas quais os planetas que lá existem, mas também como interagem dinamicamente uns com os outros. Isto ajuda os cientistas a entender como os sistemas planetários, tal como o nosso próprio Sistema Solar, se formam e evoluem ao longo do tempo.
A super-Terra (TOI-201 d) é um planeta rochoso com cerca de 1,4 vezes o tamanho da Terra e aproximadamente 6 vezes a sua massa, completando uma órbita a cada 5,85 dias. Está muito perto da sua estrela e provavelmente é demasiado quente para abrigar água líquida.
O Júpiter morno (TOI-201 b) é um gigante gasoso com cerca de metade da massa de Júpiter, orbitando a cada 53 dias. Os "Júpiteres mornos" situam-se entre os "Júpiteres quentes" mais próximos (órbitas de poucos dias) e os gigantes gasosos frios e distantes, como Júpiter (~12 anos). São cientificamente interessantes porque não se compreende totalmente como chegaram às órbitas em que se encontram.
A anã marrom (TOI-201 c) é o corpo mais massivo do sistema, além da estrela, numa órbita ampla e altamente elíptica com um período de aproximadamente 8 anos. A sua influência gravitacional é responsável pela maior parte do comportamento dinâmico do sistema. TOI-201 c é também o objeto em trânsito com o período mais longo já descoberto. TOI-201 c é única devido ao seu período orbital extremamente longo (~7,9 anos) e à sua localização num sistema com dois planetas interiores. A maioria das anãs marrons em trânsito conhecidas orbita muito mais perto das suas estrelas.
Uma vez que a massa de TOI-201 c se situa perto do limite que separa os planetas massivos das anãs marrons, um dos mistérios que este sistema suscita é se este corpo se formou como um planeta ou como uma estrela. Para contextualizar, uma anã marrom tem uma massa 13 vezes superior à de Júpiter, mas continua a ser demasiado pequena para ser classificada como uma verdadeira estrela. Não consegue sustentar a fusão de hidrogênio no seu núcleo, tal como o Sol. Neste sistema daqui a 200 anos, apenas dois dos três objetos continuarão em trânsito.
Os pesquisadores utilizaram uma combinação de quatro técnicas de observação para confirmar o sistema.
A primeira é a espectroscopia (velocidades radiais), que mede a oscilação da estrela causada pelos planetas em órbita e ajuda a determinar as suas massas.
A segunda técnica é a fotometria de trânsito, que envolve registar a ligeira queda de luz da estrela quando um planeta passa à sua frente. Foram utilizados trânsitos do telescópio espacial TESS da NASA e observações terrestres do telescópio ASTEP na Antártida, um projeto liderado pelo Observatoire de la Côte d’Azur, em Nice. Também foram incluídas observações de trânsitos da rede global de telescópios LCOGT, com instalações no Chile, na Austrália e na África do Sul, que desempenharam um papel fundamental na análise.
A terceira técnica incluiu Variações de Tempo de Trânsito (VTTs), que medem pequenos desvios de quando ocorrem os trânsitos de um planeta, indicando a presença da atração gravitacional de outro planeta.
Por fim, os pesquisadores utilizaram a astrometria, que recorre a dados das missões espaciais Hipparcos e Gaia para detectar pequenos desvios na posição da estrela no céu causados por uma companheira massiva invisível.
O próximo trânsito de TOI-201 c está previsto para 26 de março de 2031, o que proporcionará uma oportunidade rara para observações de acompanhamento em todo o mundo, incluindo por parte de cientistas cidadãos.
Um artigo foi publicado no periódico Science Advances.
Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias