Descartada a existência de planetas gigantes num sistema binário próximo

Um novo estudo está ajudando a preparar o terreno para que futuros observatórios caracterizem planetas rochosos para lá do nosso Sistema Solar, planetas que poderão provar que a vida não se limita à Terra.

© U.S. Naval Observatory (sistema estelar binário 70 Oph AB)

A nova pesquisa representa a busca mais sensível realizada até à data por planetas gigantes num sistema binário próximo, conhecido como 70 Ophiuchi AB, ou 70 Oph AB. Essa busca, no entanto, não descobriu quaisquer planetas de grandes dimensões. 

Na verdade, fez o oposto: com algumas ressalvas importantes, excluiu-se a existência de planetas com a massa de Júpiter ou maiores. Isso deixa a porta aberta para planetas do tamanho de Saturno ou menores dentro da zona habitável do sistema. Esta é a região onde a temperatura não seria demasiado quente nem demasiado fria para que a água líquida pudesse existir à superfície de um planeta rochoso.

Este trabalho representa também a mais recente atualização de um sistema com uma história rica. Em 1855, o astrônomo britânico William Jacob afirmou que o sistema possuía um planeta, tornando 70 Oph AB o primeiro sistema a abrigar um candidato oficial a exoplaneta. Embora a afirmação de Jacob, por si só, não tenha sido confirmada, a possibilidade da existência de planetas mantém-se.

Ao passo que o nosso Sistema Solar tem apenas uma estrela, cerca de metade dos sistemas estelares da Via Láctea têm pelo menos duas estrelas. Estes sistemas são alvos aliciantes para futuros estudos astronômicos, com vista a procurar pistas sobre como os sistemas planetários se formam, evoluem e talvez até abriguem vida.

O sistema 70 Oph AB reveste-se de particular interesse, dada a sua proximidade com a Terra. A cerca de 16 anos-luz de distância, é o terceiro sistema binário mais próximo da Terra, logo a seguir a Alpha Centauri (4,2 anos-luz) e a 61 Cygni (11,4 anos-luz). Além disso, com este novo estudo, as órbitas das duas estrelas, 70 Oph A e 70 Oph B, estão entre as mais bem caracterizadas do céu.

Os pesquisadores conseguiram excluir a existência de planetas com massa igual ou superior à de Júpiter nas regiões interiores do sistema 70 Oph AB. Ou seja, não há nenhum a menos de 5 UA (Unidade Astronômica - uma unidade astronômica corresponde à distância entre a Terra e o Sol) de 70 Oph A, nem a menos de  0,5 UA de 70 Oph B. 

A nova análise incluiu dados recolhidos ao longo de um século, bem como novas observações fundamentais. Estas provêm do telescópio Magellan Clay, de 6,5 metros, no Observatório Las Campanas, no Chile, e do telescópio Harlan J. Smith, de 2,7 metros, no Observatório McDonald, no Texas. A sensibilidade da sua abordagem permitiu aos pesquisadores determinar que esta oscilação se devia a variações na superfície das estrelas ao longo do tempo, e não a um planeta.

O novo estudo estabelece um limite máximo, não uma inexistência, quanto aos planetas.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: University of California

Descoberta atmosfera num exoplaneta de lava

Na busca por vida extraterrestre, faz sentido procurar, em primeiro lugar, planetas rochosos com atmosfera, como a Terra.

© NASA (ilustração do exoplaneta HD 3167 b)

Sem atmosfera, um planeta não pode ter água à superfície. Mas, dos mais de 6.300 exoplanetas catalogados até agora, a grande maioria não é rochosa, e apenas um punhado dos mundos rochosos parece ter atmosfera.

Num estudo da Universidade de Chicago, esta possibilidade ocorre numa super-Terra a 154 anos-luz de distância, na direção da constelação de Peixes. Denominado HD 3167 b, este exoplaneta "de lava" extremamente quente dá uma volta completa em sua estrela hospedeira em apenas um dia terrestre.

O que é tão surpreendente é que, quanto mais próximo um planeta rochoso orbita a sua estrela, mais difícil deveria ser ter uma atmosfera, porque é bombardeado pelo vento estelar e recebe mais fótons altamente energéticos da estrela. Estes planetas são demasiado quentes para abrigar vida, mas, ao estudá-los, foi possível concluir sobre os processos que são importantes para outros mundos rochosos.

O telescópio espacial James Webb está sendo utilizado para determinar se os planetas que orbitam estrelas muito menores do que o Sol possuem atmosferas. Parece que a maioria desses planetas terrestres não as possui, são apenas rocha nua. Mas, surpreendentemente, foram encontrados indícios de que a maioria dos mundos de lava, semelhantes em composição à Terra e a Vênus, mas muito mais quentes, poderá ter atmosferas.

Cinco planetas terrestres com atmosferas, incluindo o descrito neste estudo, revelaram-se ultraquentes. Este planeta, no entanto, é o mundo de lava mais frio encontrado até agora com indícios de uma atmosfera. Isto é interessante porque os cientistas tentam compreender a transição de temperatura entre planetas com e sem atmosferas.

Como se pode determinar se um exoplaneta tem uma atmosfera? Atualmente, observar diretamente planetas semelhantes à Terra em busca de sinais de vida está fora do nosso alcance. Em vez disso, podemos utilizar o Webb para detectar luz no infravermelho médio, a fim de estimar a temperatura dos exoplanetas, o que nos pode indicar se estes poderão ter atmosferas.

Existem duas formas principais de estudar exoplanetas. Uma é chamada de trânsito, que ocorre quando o planeta passa à frente da estrela hospedeira. Outra, chamada de eclipse secundário, que é o método utilizado neste estudo, ocorre quando o planeta passa por trás da sua estrela, permitindo medir a quantidade de luz perdida. Essa diferença indica quanta luz no infravermelho médio provém do próprio planeta, o que, essencialmente, fornece qual é a temperatura do planeta.

Se um planeta não tiver atmosfera, o seu lado diurno, voltado para a estrela, deverá estar tão quente quanto teoricamente possível, com base na refletividade da sua superfície e na sua distância da estrela. Mas uma atmosfera ajudaria a redistribuir o calor do lado diurno para o lado noturno. Nota-se isto acontecer em Vênus, quase não há diferença na temperatura da superfície entre o lado diurno e o noturno, nem entre os polos e o equador.

Se um planeta tiver uma atmosfera, poderá também ter nuvens que refletem a luz estelar recebida e arrefecem o lado diurno. Assim, se o lado diurno de um planeta for mais frio do que o máximo possível, é provável que tenha uma atmosfera. O objeto deste estudo, HD 3167 b, é visivelmente mais frio do que o seu máximo previsto, o que constitui uma forte evidência de que possui uma atmosfera. 

Pensa-se que HD 3167 b possa ter uma composição rica em silicatos, com uma mistura de minerais semelhante à que constitui o manto da Terra. Antes deste estudo, esperava-se que qualquer atmosfera nestes planetas ultraquentes fosse composta por rocha vaporizada, mas os astrônomos estão começando a ver indícios de que alguns possam ter gases mais pesados, como dióxido de carbono, monóxido de carbono ou água nas suas atmosferas.

A composição da atmosfera de HD 3167 b ainda é uma incógnita. Existirá uma temperatura em que estes planetas formam camadas de nuvens de silicatos que possam refletir a radiação recebida para o espaço e arrefecer o seu lado diurno? Este planeta relativamente mais frio ajuda a melhor caracterizar e a definir com precisão essa transição. Apesar de serem inóspitos para a vida, também há interesse em estudar este tipo de planetas porque pensa-se que a Terra primitiva possa ter-se assemelhado bastante a um mundo de lava.

Acredita-se que, numa fase muito inicial da história do Sistema Solar, quando os planetas terrestres se formaram, estes estavam extremamente quentes devido à energia proveniente de todas as colisões de planetesimais. A Terra passou por aquilo a que se chama a fase do "oceano de magma", com uma superfície inteiramente líquida. Este resultado fornece uma perspectiva para estudar como terão sido as condições nos primeiros milhões de anos da Terra.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: University of Chicago

Um exoplaneta que orbita na direção oposta à da sua estrela

Uma equipe internacional liderada pelo Departamento de Astronomia da Universidade de Genebra determinou a configuração orbital do exoplaneta GJ 3090 b.

© ESO (ilustração de planeta com órbita retrógrada)

O exoplaneta apresenta um forte desalinhamento e orbita na direção oposta à rotação da sua estrela. Este enigma é ainda mais desafiante para os astrônomos, uma vez que não existe nenhum companheiro massivo neste sistema planetário capaz de influenciar a órbita do planeta e, assim, explicar esta configuração.

Uma estrela e os seus planetas formam-se quando uma nuvem de gás e poeira colapsa sobre si própria em algum lugar no espaço. A nuvem forma então um disco em torno da estrela nascente, no interior do qual se formarão os planetas. Esta protoestrela e o seu disco giram então na mesma direção. Neste cenário ideal, os planetas formados no disco irão, por sua vez, girar na mesma direção que a rotação da sua estrela e no mesmo plano que o equador estelar, perpendicular ao eixo de rotação. 

No Sistema Solar, os oito planetas orbitam na mesma direção que o Sol, mas existe um pequeno ângulo entre os seus planos orbitais e o plano equatorial do Sol. Este ângulo, frequentemente designado por Psi, varia entre aproximadamente 3 e 7 graus, dependendo do planeta. No caso da Terra, por exemplo, é pouco mais de 7 graus. Este pequeno desvio em relação ao cenário ideal pode refletir perturbações que ocorreram durante a formação do nosso Sistema Solar, tais como um encontro com outra estrela ou um colapso assimétrico da nuvem inicial.

A medição do ângulo Psi fornece pistas sobre a formação e a evolução dos sistemas planetários. Por isso, é natural que seja medido em outros sistemas planetários. A GJ 3090 é uma anã vermelha, uma estrela mais fria e menor do que o nosso Sol. O planeta GJ 3090 b, que orbita em torno dela, foi detectado pela primeira vez pelo telescópio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), que analisa o céu à procura de trânsitos (pequenas variações periódicas no brilho de uma estrela causadas pela passagem de um planeta à sua frente).

O planeta tem um raio 2,2 vezes superior ao da Terra e uma massa 4,5 vezes superior à da Terra, o que o torna um sub-Netuno, a classe mais abundante de exoplanetas na nossa Galáxia. 

Um instrumento fabricado na Suíça, o NIRPS (Near Infra Red Planet Searcher), um espectrógrafo infravermelho instalado no Observatório de La Silla, foi utilizado para detectar outros dois planetas no sistema, para confirmar a presença de GJ 3090 b, medir a sua massa e, acima de tudo, determinar a sua configuração orbital. 

O ângulo Psi para GJ 3090 b é de aproximadamente 136 graus. Conhecem-se apenas cinco outros sistemas multiplanetários que abrigam um planeta desalinhado com um ângulo superior a 70 graus. Porém, ao contrário desses outros sistemas, não há indícios de um objeto massivo o suficiente (outra estrela ou planeta), orbitando GJ 3090, que possa ser responsável por esta configuração. No caso de GJ 3090, a estrela poderá ter acretado um disco secundário desalinhado e retrógrado, no qual se formaram posteriormente os planetas do sistema.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Université de Genève

O fim próximo de um exoplaneta

Pesquisadores da Universidade de Tóquio, identificaram um tipo raro de planeta que é incomumente quente e excêntrico.

© ESA (ilustração de planetas do tipo Júpiter quente)

O exoplaneta TOI-1355 b orbita a sua estrela, TOI-1355, que também é muito mais quente do que o nosso Sol, de uma forma estranha e a uma velocidade incrível, completando uma órbita em cerca de dois dias terrestres.

Esta órbita incomum poderá proporcionar uma oportunidade rara para estudar esta classe de planetas e a forma como se movem e evoluem. No entanto, a evolução da órbita do planeta significa que não será possível observá-lo após cerca de 2033.

O pesquisador do projeto Noriharu Watanabe e o professor Norio Narita, da Escola de Artes e Ciências da Universidade de Tóquio, juntamente com a sua equipe internacional, exploram exoplanetas e estão especialmente interessados naqueles que são muito diferentes de tudo o que encontramos no nosso próprio Sistema Solar. Descobriram recentemente TOI-1355 b, um dos chamados "Júpiteres quentes", que, como o nome da classe sugere, é um planeta semelhante a Júpiter que orbita muito perto da sua estrela hospedeira.

Neste caso, a estrela atinge a temperatura de 8.400º C, mais quente em comparação com os 5.500º C à superfície do nosso Sol. Além disso, TOI-1355 b orbita de uma peculiar forma elíptica que despertou o interesse da equipe. 

Quando os pesquisadores observaram a variação de brilho de TOI-1355 com base em dados anteriores, descobriu-se que o eclipse secundário, um fenômeno em que um planeta passa por trás de uma estrela, ocorria mais rapidamente do que o previsto para uma órbita circular. Isto era incomum para os Júpiteres quentes em torno de estrelas quentes.

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA detectou recentemente um escurecimento periódico da estrela TOI-1355, e a equipe de Narita determinou que tal se devia a um trânsito planetário. Mediram a massa planetária e a excentricidade orbital, ou seja, o grau de desvio em relação a uma órbita circular, a partir da variação no brilho estelar e planetário observada pelo TESS.

A descoberta de um Júpiter quente com uma órbita altamente excêntrica é importante, pois corrobora uma teoria segundo a qual os Júpiteres quentes em torno de estrelas quentes podem ter histórias muito dramáticas que envolvem migração dinâmica, talvez devido à interação gravitacional entre os planetas e à consequente alteração das órbitas uns dos outros. Prevê-se que este tipo de interação cause uma elevada excentricidade que, mais tarde, se tornará mais circular com o passar do tempo.

Considera-se que a órbita do planeta se tornou altamente elíptica, inicialmente devido à interação gravitacional com outros corpos celestes, tais como outros planetas gigantes, e que posteriormente se reduziu gradualmente devido ao efeito de maré da sua estrela hospedeira. O maior desafio até agora tem sido medir a massa do planeta a partir da variação de brilho nos dados do TESS. Foi necessário derivar equações de modelo mais complexas devido à sua órbita elíptica.

Um artigo foi publicado no periódico Publications of the Astronomical Society of Japan.

Os cientistas estão preparando outro artigo científico acerca da pesquisa da inclinação da órbita do planeta em relação à rotação estelar. Estão também planejando uma proposta para uma observação utilizando o telescópio espacial James Webb da NASA.

Fonte: University of Tokyo

O exoplaneta mais jovem conhecido

Os astrônomos confirmaram que um mundo com menos de um milhão de anos é o planeta mais jovem conhecido.

© Adam Makarenko (ilustração do exoplaneta Elias 2-24 b)

Denominado Elias 2-24 b, este exoplaneta recém-nascido ainda gira no seu disco natal de poeira e gás.

Os modelos de formação planetária já tinham dificuldade em explicar os anteriores detentores do recorde de planeta mais jovem conhecido, um empate em quatro entre dois planetas que orbitam a estrela PDS 70 e dois planetas que orbitam a estrela WISPIT 2, todos com mais de 5 milhões de anos. O exoplaneta Elias 2-24 b mostra-nos que mesmo os nossos melhores modelos de formação planetária ainda não têm em consideração alguns processos importantes.

Os pesquisadores realizaram observações de arquivo de sete estrelas que foram observadas utilizando o coronógrafo do Observatório W. M. Keck, no Havaí. Cada uma destas estrelas abriga um disco de detritos repleto de poeira, gás e pedaços de gelo e rocha, com estruturas e lacunas no disco que sugerem que, à sua volta, planetas podem estar se formando. Com o coronógrafo bloqueando a luz das estrelas hospedeiras, os astrônomos procuraram planetas mais tênues, em órbita dessas estrelas, que pudessem estar embebidos nos discos de poeira.

O exoplaneta que orbita a estrela Elias 2-24 tem aproximadamente a mesma massa que Júpiter e a estrela encontra-se a cerca de 450 anos-luz da Terra. O estudo deste sistema funciona como uma espécie de máquina do tempo que permite aos cientistas explorar como o nosso próprio sistema planetário poderá ter sido há bilhões de anos. As estrelas nascem em nuvens rodopiantes de gás e poeira, envoltas num véu opaco. Os planetas em órbita formam-se a partir de material remanescente que se aglomera e, gradualmente, esculpe uma trajetória em volta da estrela. Mas é difícil estudar a fase inicial de um exoplaneta devido a toda a poeira que o envolve.

A maioria dos exoplanetas que que foram descobertos até agora foi identificada através de trânsitos, que ocorrem quando um planeta passa à frente da sua estrela e diminui temporariamente a quantidade de luz que recebemos. Esses trânsitos são difíceis de detectar quando os planetas ainda se encontram profundamente envoltos em poeira ou orbitando longe da estrela.

Os modelos atuais de formação planetária baseiam-se numa combinação de teorias e simulações complexas, juntamente com observações de estrelas jovens com discos onde a presença de planetas ainda não pode ser detectada. Encontrar e estudar mais planetas recém-formados como Elias 2-24 b ajudará os astrônomos a aperfeiçoar esses modelos. 

A confirmação, com base nos dados do observatório W. M.Keck, resolve um mistério que intrigava os astrônomos há uma década. Observações do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no Chile, revelaram uma lacuna no disco de poeira da jovem estrela. O VLT (Very Large Telescope), no Chile, detectou então um tênue ponto de luz situado nessa lacuna. Os astrônomos debateram se poderia tratar-se de um planeta; de acordo com as teorias de formação planetária, tais lacunas surgem demasiado cedo e demasiado longe das suas estrelas para que os planetas se tenham formado. 

Os modelos atuais preveem que são necessários cerca de 5 milhões de anos para formar um planeta do tamanho de Júpiter à distância de Júpiter em relação ao Sol (que é pouco mais de cinco vezes maior do que a distância da Terra ao Sol), e ainda mais tempo a distâncias maiores. No entanto, o ponto brilhante que avistaram estava 55 vezes mais longe da sua estrela do que a Terra está do Sol e já se comportava como um planeta em formação. O exoplaneta Elias 2-24 b encontra-se cerca de 10 vezes mais longe da sua estrela hospedeira.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: W. M. Keck Observatory

Cometas podem ter transportado água para um sistema planetário jovem

Astrônomos da Universidade de Lund, na Suécia, descobriram evidências da existência de exocometas, ou seja, cometas em outros sistemas solares, orbitando uma estrela jovem semelhante ao nosso Sol.

© A. Novais (ilustração do sistema planetário PDS 70)

As observações apontam para um possível mecanismo que explicaria como a água poderia ser transportada das regiões exteriores frias do sistema planetário para as regiões onde os planetas se formam.

O sistema planetário PDS 70 tem pouco mais de cinco milhões de anos e situa-se a cerca de 370 anos-luz da Terra. O sistema possui pelo menos dois gigantes gasosos e orbita uma estrela ligeiramente mais fria do que o Sol. Já em 2023 tinha sido detectado, nas proximidades da estrela, vapor de água. Os pesquisadores demonstraram agora que as variações no gás de sódio à frente da estrela podem ser um indício da passagem de cometas pelas partes internas do sistema.

Os pesquisadores analisaram observações de 2018 e detectaram gás de sódio se movendo a vários quilômetros por segundo em relação à estrela. O gás aparece e desaparece ao longo de várias noites, um padrão consistente com o que seria de esperar quando os cometas passam à frente de uma estrela. Quando um cometa se aproxima da sua estrela, é aquecido e o gelo à sua superfície transforma-se diretamente em gás, um processo conhecido como sublimação. O gás pode então deixar uma marca mensurável na luz da estrela.

Os astrônomos também simularam as órbitas dos cometas. Os resultados mostram que os objetos situados nas regiões mais distantes do sistema planetário podem ser afetados pela atração gravitacional dos gigantes gasosos e lançados em direção à estrela. Isto é particularmente interessante porque os cometas formam-se nas regiões exteriores e frias do sistema planetário, onde a água pode existir na forma de gelo. Se forem depois canalizados para o interior, podem transportar água e outras substâncias voláteis para a região onde os planetas se formam.

A origem da água na Terra continua sendo uma questão em aberto. Os asteroides e os cometas ricos em água são duas fontes possíveis. PDS 70 fornece a oportunidade de estudar um processo semelhante enquanto um sistema planetário ainda se encontra nas suas fases iniciais de desenvolvimento.

E quando o Extremely Large Telescope (ELT), que está atualmente sendo construído no Chile, entrar em funcionamento nos próximos anos, será possível descobrir se existem mais planetas no sistema e, assim, obter uma imagem ainda mais clara de como a água e outros componentes fundamentais dos planetas são transportados.

Um artigo foi publicado na revista Nature Communications.

Fonte: Lund University

Detecção de nova "exolua" desafia definições cósmicas

Observações efetuadas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) revelaram evidências da existência de um objeto semelhante a um satélite no sistema CD-35 2722.

© ESO (ilustração do sistema planetário em torno da estrela CD-35 2722)

Contrariamente aos satélites do nosso Sistema Solar, o objeto recém descoberto não orbita um planeta, o que levanta questões sobre como o designar. Mas gira em torno de uma anã marrom, um objeto maior do que um planeta, que orbita a estrela CD-35 2722. A ser confirmada, esta poderá ser a primeira "lua" descoberta fora do nosso Sistema Solar.

O objeto maior e mais massivo deste jovem sistema é a estrela CD-35 2722, que tem cerca de metade da massa do Sol. Em órbita desta estrela encontra-se uma anã marrom, um objeto demasiado massivo para ser um planeta, mas demasiado pequeno para ser uma estrela.

O exossatélite tem, pelo menos, a mesma massa que Júpiter, enquanto a anã marrom tem mais de 30 vezes a massa de Júpiter. O exossatélite é claramente massivo o suficiente para ser um planeta, mas não orbita uma estrela, embora orbite um objeto que, por sua vez, orbita uma estrela. O fato de se achar no terceiro nível neste sistema leva-nos a querer identificá-lo como uma lua, mesmo que não se pareça em nada com as pequenas luas rochosas que vemos no nosso Sistema Solar. Este exossatélite ou "exolua", um satélite natural fora do nosso Sistema Solar, é difícil de classificar, dadas as diferenças entre este sistema e o nosso.

Apesar dos mais de seis mil exoplanetas descobertos até à data, temos apenas alguns candidatos a exossatélites identificados até agora mas cujas evidências que os apoiam são limitadas. Há alguns meses, foram divulgadas observações realizadas com o Interferômetro do VLT do sistema estelar HD 206893, que revelavam indícios de um satélite, mas esta detecção não é definitiva.

Para as observações de CD-35 2722, foi usado o instrumento CRIRES+ montado no VLT, recorrendo ao método que foi utilizado para descobrir o primeiro exoplaneta em torno de uma estrela semelhante ao Sol. Assim, com o método das velocidades radiais detectaram-se na anã marrom pequenas oscilações causadas pelo objeto que a orbita, que pode ser uma forte evidência da existência desta "lua".

Com um espelho de 39 metros e instrumentação avançada, o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO permitirá a detecção de "exoluas" menores.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: ESO

Detectada atmosfera num exoplaneta rochoso situado na zona habitável

Num marco importante na busca por vida em outros planetas, os astrônomos detectaram, pela primeira vez, uma atmosfera em torno de um planeta rochoso semelhante à Terra, que orbita na zona habitável da sua estrela hospedeira.

© CfA (ilustração do exoplaneta LHS 1140 b)

Esta descoberta constitui a evidência mais forte até à data de que podem existir, para lá do nosso Sistema Solar, mundos com condições semelhantes às da Terra em termos de composição e temperatura, com potencial para abrigar vida.

O estudo apresenta resultados observacionais que detectam o escape de hélio da atmosfera de LHS 1140 b, um exoplaneta rochoso a cerca de 48 anos-luz da Terra. Motivada por previsões teóricas, a descoberta fornece evidências de que o planeta possui uma atmosfera.

O planeta orbita uma anã vermelha dentro da sua zona habitável, ou seja, na região onde as temperaturas e as condições ambientais se situam dentro da gama que poderia permitir a existência de água líquida à superfície. Os astrônomos descobriram milhares de exoplanetas, incluindo alguns mundos rochosos dentro das zonas habitáveis das suas estrelas, mas determinar se esses planetas possuem atmosferas continua sedo um grande desafio. Embora outros estudos tenham encontrado planetas rochosos nas zonas habitáveis das suas estrelas, este é o primeiro a demonstrar claramente a presença de uma atmosfera, uma que existe há bilhões de anos.

Um modelo teórico prevê que LHS 1140 b possui uma atmosfera superior rica em hélio que está escapando lentamente para o espaço. Para testar a sua previsão, foi utilizado o espectrógrafo WINERED (Warm INfrared Echelle spectrograph to Realize Extreme Dispersion and sensitivity) no Telescópio Magellan, situado no Observatório de Las Campanas, Chile.

Foi observado um alinhamento raro, em que LHS 1140 b e outro planeta transitaram pela sua estrela na mesma noite. Embora um dos planetas não apresentasse indícios de uma atmosfera, o outro, LHS 1140 b, revelou que havia hélio escapando da sua órbita, confirmando que mantém uma atmosfera.

As descobertas sugerem que as observações terrestres destinadas a detectar escape atmosférico poderão tornar-se uma ferramenta importante para o estudo das atmosferas de exoplanetas rochosos. A atmosfera do planeta provavelmente sobreviveu durante mais de três bilhões de anos, tornando-o um alvo valioso para futuras observações.

Veja outras informações sobre o exoplaneta LHS 1140 b, em Descoberto exoplaneta em trânsito na zona habitável de uma estrela e em Os melhores locais para procurar vida extraterrestre.

Um artigo foi publicado na revista Science.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Descoberto o exoplaneta mais tênue observado a partir da Terra

Uma equipe de astrônomos descobriu um terceiro planeta orbitando a estrela Beta Pictoris.

© ESO / VLT (exoplaneta Beta Pictoris d)

O novo planeta, Beta Pictoris d, que se encontra a 63 anos-luz de distância da Terra, é 100 vezes mais tênue do que Beta Pictoris b, o primeiro planeta descoberto neste sistema, e está entre os exoplanetas mais leves alguma vez observados a partir da Terra.

Após a detecção do planeta, o que foi feito com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), a equipe descobriu que este objeto se encontrava, afinal, escondido em observações de arquivo realizadas há mais de uma década.

Para confirmar a natureza da nova detecção, a equipe consultou o arquivo científico do ESO, um catálogo de observações realizadas com as infraestruturas do ESO, e encontrou o novo planeta, Beta Pictoris d, em várias imagens que remontam a 11 anos atrás, incluindo uma em que o novo planeta agora detectado era apenas visível contra o brilho do seu vizinho maior, Beta Pictoris b.

O planeta recém descoberto, tal como os outros dois existentes neste sistema, é um gigante gasoso semelhante a Júpiter ou Saturno. Contudo, Beta Pictoris d tem uma órbita muito maior que os planetas Beta Pictoris b e Beta Pictoris c. Além disso, enquanto os dois primeiros planetas têm, cada um, cerca de dez vezes a massa de Júpiter, o novo planeta tem apenas 2,4 vezes a massa de Júpiter. Este planeta é também relativamente frio e, por isso, extremamente tênue quando comparado com a sua estrela anfitriã.

A obtenção de imagens diretas, em que a luz de um objeto é captada tal como numa fotografia, só é viável para planetas suficientemente brilhantes que se destacam das suas estrelas hospedeiras, as quais são, obviamente, muito mais brilhantes. Obter uma imagem direta de um planeta tão pouco brilhante como é o caso de Beta Pictoris d representa, portanto, um feito significativo.

Beta Pictoris d esclarece também sobre um mistério do seu sistema planetário, uma vez que tem exatamente a massa e a posição certas para explicar a forma particular do disco de restos circundante, composto pelos resíduos da formação planetária. O modo como Beta Pictoris d foi descoberto incentiva à realização de mais observações diretas de sistemas planetários onde planetas pouco brilhantes possam estar escondidos à vista, através do futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: ESO

Descoberto os planetas mais "inchados"

Dados da missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA revelaram dois novos planetas "superinchados", mundos gigantes tão leves que a sua densidade é comparável à do algodão doce.

© NASA (ilustração da estrela TOI-791 e dois planetas gigantes)

Os cientistas calculam que estes planetas do tamanho de Júpiter, denominados TOI-791 b e TOI-791 c, são os mundos "mais macios" alguma vez descobertos.

Os planetas orbitam uma estrela semelhante ao Sol, denominada TOI-791, que se encontra a aproximadamente 1.113 anos-luz da Terra. A missão TESS detectou inicialmente os planetas ao observar quedas repetidas no brilho de TOI-791, um sinal revelador de que um planeta está em trânsito, ou seja, passando à frente de uma estrela.

Estudos posteriores revelaram dois grandes planetas com características incomuns. TOI-791 b tem quase o mesmo tamanho que Júpiter, mas contém apenas 3% da massa de Júpiter. TOI-791 c é ainda maior que Júpiter, mas contém apenas 5,9% da massa de Júpiter.

Os "superinchados" recém-descobertos apresentam também órbitas incomumente longas, sendo que TOI‑791 b demora 139 dias e TOI‑791 c 232 dias a dar a volta à estrela hospedeira. É raro encontrar planetas com órbitas tão longas, sendo necessários longos períodos de observação com telescópios para captar e confirmar as suas características.

A partir da sua posição privilegiada em alta órbita terrestre, o TESS conseguiu recolher 1.122 dias de dados sobre este sistema planetário ao longo de sete anos, proporcionando à equipe uma grande quantidade de dados acerca do sistema planetário. Uma análise mais aprofundada revelou que TOI-791 b e TOI-791 c estão presos num padrão orbital que lhes permite exercerem uma atração gravitacional mútua. À medida que orbitam a sua estrela hospedeira, os planetas alternam-se na atração mútua, afetando o tempo dos seus trânsitos pela estrela hospedeira. Os cientistas utilizaram essa variação no tempo orbital para calcular as massas dos planetas, consolidando o seu estatuto de "superinchados" de baixa densidade.

As suas densidades extremamente baixas tornam-nos alvos fascinantes para compreender como os sistemas planetários se formam e evoluem. Com mais estudos, estes "superinchados" poderão revelar-nos mais sobre a evolução planetária. Pensa-se que a formação de planetas de grandes dimensões impulsione a evolução de um sistema planetário.

Os cientistas esperam aprender mais sobre a composição química das atmosferas dos planetas, como a sua rotação afeta a sua forma e como a inclinação da sua estrela hospedeira se compara à das suas órbitas. Uma investigação mais aprofundada poderá fornecer novas informações sobre como TOI-791 b e TOI-791 c migraram pelo sistema planetário durante o seu desenvolvimento, se as suas órbitas foram moldadas por interações com outros planetas e como os planetas "superinchados" de baixa densidade se formam.

Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Observatoire de la Côte d’Azur

Descoberto sistema planetário através do efeito de microlente

Pela primeira vez, a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA identificou um planeta em órbita de uma estrela distante graças a ondulações no espaço-tempo.

© NASA (ilustração do exoplaneta Gaia23bra b próximo de sua estrela)

Ao contrário dos planetas em trânsito que orbitam muito perto da sua estrela, que o TESS revela regularmente, o exoplaneta recém-descoberto pelo efeito de microlente é um super-Júpiter que orbita longe da sua estrela hospedeira.

Com 1,6 vezes a massa de Júpiter e uma distância orbital semelhante, seria extremamente improvável encontrar um planeta deste tipo através do principal método de detecção para o qual o TESS foi concebido. 

Os astrônomos encontraram o primeiro indício do planeta, denominado Gaia23bra b, em 2023, utilizando o telescópio espacial Gaia da ESA, agora aposentado. O sistema de alertas do Gaia assinalou uma estrela que se tornou mais brilhante, algo que pode acontecer quando uma estrela em primeiro plano passa à frente de outra mais distante e amplia a sua luz através do fenômeno de microlente gravitacional.

A análise da equipe, revelou que Gaia23bra b, que orbita uma anã laranja com cerca de 80% da massa do Sol, se encontra a quase 40.000 anos-luz da Terra, excedendo em muito o raio de busca habitual do TESS, de cerca de 150 anos-luz. Dos mais de 6.000 exoplanetas conhecidos, cerca de três-quartos foram descobertos através do método de trânsito, a técnica típica de detecção de planetas utilizada pelo TESS. Sendo que menos de 5% dos exoplanetas conhecidos foram revelados através das microlentes.

Este fenômeno de curvatura da luz ocorre quando duas estrelas se alinham muito próximas uma da outra, do nosso ponto de vista. A luz da estrela mais distante curva-se à medida que atravessa o espaço-tempo distorcido pela massa da estrela mais próxima. Se o alinhamento for especialmente preciso, a estrela mais próxima atua como uma lente cósmica, focando e ampliando a luz da estrela de fundo. Os planetas que orbitam a estrela em primeiro plano também podem alterar a luz da estrela distante, atuando como as suas próprias lentes minúsculas. 

Os astrônomos observam esse efeito como um pico no brilho da estrela. O método de trânsito é o mais eficaz para encontrar planetas grandes que orbitam muito perto das suas estrelas hospedeiras; os planetas grandes bloqueiam mais da luz estelar, enquanto os planetas mais próximos têm mais probabilidades de passar à frente da estrela hospedeira. O efeito de microlente não é adequado para descobrir planetas enormes e próximos, porque os seus sinais gravitacionais acabariam por se confundir.

Os trânsitos fornece o tamanho de um planeta e, em conjunto com outros métodos, podemos determinar a sua massa e densidade. As microlentes fornecem as massas e as distâncias orbitais de planetas que, de outra forma, nunca seriam vistos. Mas as observações de microlentes são oportunidades limitadas no tempo.

O fenômeno de microlente identifica planetas semelhantes aos do Sistema Solar, isto oferece uma nova oportunidade para compreender como sistemas planetários como o nosso variam em diferentes regiões da Galáxia.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: NASA

O famoso "Planeta Rosa" esconde uma surpresa salgada

Astrônomos liderados pela Universidade Northwestern descobriram céus salgados em torno do famoso "Planeta Rosa" do Universo.

© NASA (exoplaneta GJ 504 b)

Durante mais de uma década, este mundo antigo, envolto numa névoa rosada, manteve os astrônomos na incerteza. Sendo um dos companheiros de massa planetária mais frios de que se tem conhecimento e que alguma vez foi fotografado diretamente, este objeto esquivo é demasiado fraco para analisar a sua luz a partir da Terra.

Mas novas observações do telescópio espacial James Webb (JWST) revelam uma atmosfera repleta de química exótica. As observações fornecem algumas das primeiras evidências diretas da existência de nuvens salgadas na atmosfera de um objeto frio, um fenômeno que os cientistas teorizaram há mais de 15 anos. A descoberta marca também um passo importante no estudo de objetos cada vez mais frios, que são demasiado fracos para serem examinados com telescópios terrestres.

Descoberto em 2013, o "Planeta Rosa" (GJ 504 b) orbita uma estrela semelhante ao Sol, localizada a 57 anos-luz da Terra. Apesar da sua alcunha, os astrônomos não têm a certeza se se trata, de fato, de um planeta. Com cerca de 25 vezes a massa de Júpiter, GJ 504 b situa-se perto da fronteira difusa entre os planetas gigantes e as anãs marrons. Por isso, ele é referido como um "companheiro de massa planetária", o que significa que é um objeto do tamanho de um planeta orbitando uma estrela.

Para complicar ainda mais o mistério, as repetidas tentativas de o estudar com telescópios terrestres não tiveram sucesso. Enquanto a maioria dos exoplanetas captados diretamente por imagens se situa entre os 500 e os 1.000 graus Celsius, GJ 504 b tem apenas 290º C. A idade do companheiro é responsável pela sua temperatura fria. Embora nasçam a temperaturas extremamente elevadas, os planetas gigantes arrefecem à medida que envelhecem. E o novo estudo estima que GJ 504 b tenha entre 2,5 bilhões e 4 bilhões de anos.

Os dados observacionais revelaram uma rica mistura de substâncias químicas, incluindo vapor de água, metano, dióxido de carbono, amoníaco e outras moléculas. Para reconstruir o companheiro, os pesquisadores introduziram esses dados num modelo astrofísico. Mas algo não estava coerente. A atmosfera simulada do companheiro só correspondia às observações se contivesse características incomuns e fisicamente improváveis.

Quando os pesquisadores adicionaram nuvens ao modelo, as características incomuns desapareceram. É provável que as nuvens de sal tenham escondido as camadas mais profundas da atmosfera, moldando a luz que chegou ao JWST.

O espectro também sugere que GJ 504 b é incomumente rico em elementos pesados, ou metais. No entanto, o mistério da formação do objeto persiste, com os dados atuais a sugerirem que se poderá ter formado quer como um planeta, quer como uma pequena estrela.

Estas técnicas utilizadas no estudo poderão ajudar a desvendar outros mistérios em torno dos planetas frios e pouco luminosos. Júpiter, por exemplo, possui nuvens compostas por gelo de amoníaco.

Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: Northwestern University

Exoplaneta com elevada concentração de lítio

Astrônomos da Universidade de Michigan, demonstraram que TOI-5882, uma estrela semelhante ao Sol, localizada a cerca de 1.300 anos-luz de distância, provavelmente engoliu um dos seus planetas.

© STScI (ilustração de uma estrela engolindo um planeta)

Embora uma estrela possa parecer o perfeito incinerador para destruir evidências, foi encontrado ainda assim pistas reveladoras na composição química de TOI-5882, especificamente na sua concentração incomumente elevada de lítio.

O processo quando uma estrela consome um planeta, denominado engolfamento, é incrivelmente rápido, demorando semanas ou até dias. Isso significa que os astrônomos não podem contar com a observação de um evento de engolfamento quando ocorre, razão pela qual é importante desenvolver métodos que ajudem os pesquisadores a estudar esses eventos após terem ocorrido.

O engolfamento planetário é um fenômeno comum. Por exemplo, daqui a cerca de 5 bilhões de anos, o nosso Sol entrará nas fases finais da sua vida e transformar-se-á numa gigante vermelha. À medida que incha, irá engolir Mercúrio, Vênus e talvez a Terra. Mas TOI-5882 ainda não inchou ao ponto de a sua expansão ser uma explicação provável para ter engolido um planeta. No entanto, a equipe avançou com uma alternativa intrigante: a estrela pode ter tido um cúmplice. Também em órbita de TOI-5882 está uma bola gigante de gás com mais de 20 vezes a massa de Júpiter, mas ainda não suficientemente grande para se transformar numa estrela. Este objeto, denominado anã marrom, pode ter ajudado a direcionar o planeta engolido para TOI-5882, mas testar essa teoria será objeto de um estudo separado. 

O lítio é uma poderosa evidência forense porque, embora as estrelas o possuam naturalmente em pequenas quantidades, os planetas apresentam uma concentração muito mais elevada deste elemento. Com base na quantidade de lítio que os pesquisadores observaram, suspeitam que o planeta que TOI-5882 engoliu tinha uma massa cerca do dobro da Terra e a de Netuno.

Uma técnica conhecida como espectroscopia permitiu à equipe analisar a luz proveniente de TOI-5882 em busca de sinais de lítio. A partir dos espectros da estrela, os pesquisadores conseguiram determinar que esta apresentava um elevado teor de lítio, mas tiveram depois de provar que esse teor era anormalmente elevado. Por isso, reuniram um conjunto de 62 estrelas de controle comparáveis em vários critérios, incluindo a idade, a massa e a temperatura.

Curiosamente, algumas das outras estrelas da amostra de controle também apresentaram elevadas concentrações de lítio, sugerindo que poderão existir outros mecanismos de enriquecimento em ação que os pesquisadores poderão explorar.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: University of Michigan

Detectadas variações de temperatura em exoplaneta

Astrônomos revelaram diferenças distintas nas condições atmosféricas entre as zonas de transição matinal e noturna do planeta gasoso ultraquente WASP-121 b.

© MPIA (ilustração do exoplaneta WASP-121 b)

Esta descoberta só foi possível graças à sensibilidade inigualável do telescópio espacial James Webb. A descoberta corresponde a uma assimetria na absorção da luz infravermelha recebida da estrela hospedeira, que é parcialmente filtrada pela atmosfera do planeta durante o seu trânsito.

Os pesquisadores interpretam isto como o resultado de temperaturas e composições químicas não uniformes na atmosfera do exoplaneta. Os dados indicam que o terminador noturno absorve mais luz do que o lado diurno, consistente com a imagem geralmente aceita de ventos fortes que transportam calor intenso do lado diurno para o noturno. Os ventos quentes seguem a rotação do planeta para leste, o que aquece a zona noturna. Com o aumento das temperaturas, esta região está destinada a expandir-se, aumentando a secção transversal do planeta e permitindo-lhe absorver a radiação estelar de forma mais eficiente.

Para além de uma ligeira redução geral no brilho no final do trânsito, os dados obtidos pelo instrumento NIRSpec (Near-infrared spectrograph) do Webb revelam também um aumento no sinal de monóxido de carbono (CO). No entanto, isto parece ser um efeito da temperatura, não relacionado com um aumento nas moléculas de monóxido de carbono. Em contraste, a quantidade de água (H₂O) na atmosfera parece diminuir, ou seja, devido a uma diminuição real das moléculas de água.

As temperaturas na atmosfera superior são suficientemente elevadas para decompor as moléculas de água nos seus constituintes. Este resultado corrobora, mais uma vez, a existência de ventos quentes que aquecem a região do terminador noturno. Para detectar estas variações minúsculas, os astrônomos aproveitaram um comportamento peculiar dos planetas gasosos e quentes. A proximidade das suas estrelas hospedeiras sincroniza lentamente a sua rotação e o seu movimento orbital através das forças de maré, de tal forma que, eventualmente, uma rotação demora tanto tempo quanto uma revolução. Por fim, estes planetas apresentam dois hemisférios distintos: um lado quente constantemente voltado para a estrela e um lado oposto, mais escuro e mais frio.

O exoplaneta WASP-121 b é particularmente extremo, com temperaturas médias no hemisfério diurno em torno de 2.500º C, enquanto as do hemisfério noturno se aproximam dos 725º C. 

Para além de registrar a variação da luminosidade medida ao longo do tempo, os espectrógrafos decompõem a luz em componentes menores, tal como um prisma produz uma distribuição de cores semelhante a um arco-íris. Uma vez que os gases atmosféricos absorvem a luz em cores ou comprimentos de onda distintos, uma análise detalhada revela a sua composição química. Assim, a variação ao longo da direção de rotação traduz-se numa alteração dependente do tempo do sinal filtrado. No caso de WASP-121 b, o ângulo de rotação durante um trânsito completo ascende a cerca de 30 graus, o que é suficiente para sondar os terminadores do amanhecer e do anoitecer com alta precisão em longitude. 

Para verificar as temperaturas medidas que causariam a expansão local, os astrônomos executaram modelos que simulavam a distribuição do calor nas camadas superiores de um planeta gasoso, considerando as propriedades e a configuração do planeta e da sua estrela hospedeira. Embora estes modelos atmosféricos tenham confirmado o efeito assimétrico causado pelas variações espaciais de temperatura, os dados revelaram uma amplitude de sinal maior do que a prevista pelos modelos.

Estudos anteriores indicaram que podem existir nuvens, embora compostas não por gotículas de água, mas por minerais como silicatos. As nuvens podem proteger eficazmente a luz infravermelha emitida pelas camadas gasosas quentes subjacentes, simulando temperaturas mais baixas. É sabido que simular a física das nuvens, da condensação e da evaporação num ambiente dinâmico é difícil. Por conseguinte, os modelos físicos normalmente aplicados às atmosferas de exoplanetas, como o utilizado neste estudo, não têm em conta as nuvens, o que pode levar a resultados irrealistas.

Após ajustar a simulação para aproximar melhor o efeito das nuvens na radiação infravermelha proveniente de camadas mais profundas, os resultados revelaram-se mais consistentes com as observações. No entanto, apenas modelos mais sofisticados serão capazes de confirmar com segurança a presença de nuvens. As atualizações do modelo também irão melhorar futuras investigações que utilizem este método.

Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Max Planck Institute for Astronomy

Planetas recém-formados através das suas "impressões digitais" de poeira

Uma equipe de astrônomos, liderada pela Universidade de Warwick em colaboração com pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e da Universidade McMaster, desenvolveu um método inovador para utilizar as propriedades dos anéis de poeira em torno das estrelas para estimar as massas de planetas recém-formados.

© A. Faruqi (simulação de um planeta embebido num disco protoplanetário)

Esta pesquisa oferece aos astrônomos uma nova maneira de localizar e caracterizar planetas que se encontram demasiado imersos no seu ambiente natal para serem observados diretamente.

Os planetas formam-se em discos giratórios de gás e poeira que rodeiam as estrelas jovens. Novos e potentes telescópios, como o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), revelaram que muitos destes discos protoplanetários contêm impressionantes estruturas em forma de anel. Há muito que se suspeitava que estas fossem pistas para os planetas que potencialmente orbitam dentro dos discos, mas até agora métodos robustos para as interpretar revelavam-se difíceis de encontrar.

Nesta pesquisa foram utilizadas simulações computacionais detalhadas para determinar como planetas de diferentes massas moldam os anéis de poeira à sua volta. Descobriu-se que a largura de um anel, a localização do seu ponto mais brilhante e a quantidade de poeira que contém apresentam, todas elas, sinais reveladores do planeta responsável.

Crucialmente, a equipe identificou uma relação matemática simples entre a localização do pico de brilho de um anel e a massa do seu planeta hospedeiro, uma relação que se mantém independentemente do comprimento de onda de observação ou do tamanho dos grãos de poeira que estão sendo observados. Isto implica na possibilidade de aplicar o método a observações existentes sem precisarem de conhecimento detalhado das condições do disco.

Para validar esta abordagem, os pesquisadores aplicaram o método a PDS 70, um dos poucos sistemas onde os planetas foram diretamente fotografados no interior do seu disco. Determinaram uma massa para o planeta PDS 70 c que está em forte concordância com estimativas independentes. Aplicaram também a técnica a cinco discos do recente levantamento exoALMA, prevendo novas estimativas de massa para os planetas que potencialmente se escondem no seu interior.

As descobertas abrem novas possibilidades para observações de discos que ajudarão a confirmar a existência de planetas que se suspeita estarem escondidos nos discos, revelarão outros totalmente novos e poderão elucidar os processos que podem ter desempenhado um papel na formação do nosso próprio Sistema Solar.

© ALMA (vinte discos protoplanetários próximos)

Conhecido como DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project), este "Grande Programa" do ALMA produziu imagens impressionantes e de alta resolução de vinte discos protoplanetários próximos e proporcionou novas informações sobre a variedade de características que estes contêm e a velocidade com que os planetas podem surgir.

Outro resultado notável das simulações é que, em discos típicos, os planetas mais massivos em formação podem reter até vinte vezes a massa da Terra em poeira dentro desses anéis. Isto confirma as observações do ALMA, mas levanta a questão de por que razão não foram detectados novos planetas na poeira e nos seixos retidos no anel. Os resultados sugerem que a poeira é suficientemente abundante e concentrada para potencialmente dar início à formação de planetas.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: University of Warwick

Atividade magnética em exoplanetas

Uma equipe de astrônomos encontrou as pistas mais convincentes obtidas até à data de que alguns planetas fora do nosso Sistema Solar podem ser magnéticos.

© ESO (ilustração de um exoplaneta com campo magnético)

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), e do telescópio Gemini North, os pesquisadores mediram as velocidades dos ventos em sete exoplanetas muito quentes, semelhantes a Júpiter.

As observações revelaram que os ventos nestes planetas são muito provavelmente regidos por campos magnéticos, proporcionando a primeira medição confiável de magnetismo em planetas fora do Sistema Solar.

O campo magnético da Terra influencia a nossa atmosfera de maneiras complexas e é, por isso, um fator determinante para compreendermos como é que o nosso planeta é capaz de suportar vida. Existem também campos magnéticos em outros planetas do Sistema Solar, como Júpiter e Saturno. No entanto, nos últimos 15 anos, ainda ninguém tinha conseguido medir diretamente a intensidade de campos magnéticos em exoplanetas, o que aconteceu agora.

A equipe, no entanto, não tinha como objetivo inicial medir campos magnéticos, mas sim ventos. Foram medidas as velocidades do vento em sete exoplanetas que orbitam estrelas diferentes: gigantes gasosos como Júpiter, cada um deles situado muito próximo da sua estrela anfitriã e com acoplamento de maré, ou seja, com a rotação sincronizada com a órbita. Tal como nós vemos apenas um lado da Lua, também estes planetas mantêm sempre uma face voltada para a sua estrela, o que resulta num lado diurno escaldante e num lado noturno gelado.

Esta diferença de temperaturas entre os dois lados do planeta dá origem a um clima muito diferente do existente na Terra, com a criação de ventos tremendamente fortes. As velocidades dos ventos nos exoplanetas observados variam entre cerca de 7.200 km/h e mais de 25.000 km/h. Em termos de comparação, em Júpiter os ventos mais rápidos atingem velocidades de cerca de 1.500 km/h.

Para as medições, a equipe utilizou dados do instrumento ESPRESSO, instalado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, e de um instrumento semelhante colocado no telescópio Gemini North, no Havaí, EUA. Ao analisarem como é que a velocidade dos ventos variava em função da temperatura do planeta, os pesquisadores viram surgir um padrão muito intrigante: quanto mais quente o planeta, mais lento o vento. Este resultado é totalmente contraintuitivo porque, em condições iguais, os planetas quentes dispõem, naturalmente, de mais energia para acelerar os ventos!

A equipe concluiu que a explicação mais plausível para este mistério passa, muito provavelmente, pela presença de campos magnéticos na globalidade do planeta, já que estes campos podem funcionar como um freio, abrandando assim o movimento de partículas carregadas na atmosfera. Os dados permitiram aos pesquisadores inferir a intensidade do campo magnético em cada um dos planetas estudados, tendo-se descoberto que é comparável à dos campos encontrados no nosso Sistema Solar: aproximadamente quatro vezes mais forte do que o de Saturno, ou cerca de metade da intensidade do de Júpiter.

Campos magnéticos tão intensos poderão afetar mais do que apenas os ventos nestes planetas distantes. Na Terra conhecemos a beleza das auroras boreais e austrais, onde partículas carregadas do Sol colidem com o nosso campo magnético e são guiadas para os polos, colidindo com gases na atmosfera para produzir espetáculos coloridos de verde, rosa e roxo. Nos exoplanetas estudados, as auroras induzidas magneticamente podem ser ainda mais espetaculares.

A equipe aguarda com expectativa a chegada do Extremely Large Telescope do ESO, que ajudará a caracterizar não só grandes exoplanetas, semelhantes a Júpiter, mas também outros menores, como a Terra, possivelmente até detectando gases que possam produzir auroras nestes mundos distantes.

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: ESO