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TESS DESCOBRE IRMÃS ESTELARES QUE HOSPEDAM EXOPLANETAS "ADOLESCENTES"
16 de julho de 2021

 


Impressão de artista do exoplaneta TOI 1807 b.
Crédito: NASA

 

Graças a dados do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, uma colaboração internacional de astrónomos identificou quatro exoplanetas, mundos para lá do nosso Sistema Solar, em órbita de duas estrelas relativamente jovens chamadas TOI 2076 e TOI 1807.

Estes mundos podem fornecer aos cientistas um vislumbre de um estágio pouco compreendido da evolução planetária.

"Os planetas em ambos os sistemas estão numa fase de transição, ou adolescente, do seu ciclo de vida," disse Christina Hedges, astrónoma do Instituto de Pesquisa Ambiental de Bay Area em Moffett Field e do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, ambos no estado norte-americano da Califórnia. "Não são recém-nascidos, mas também não são planetas maduros. Aprender mais sobre os planetas neste estágio da adolescência vai ajudar-nos a entender planetas mais antigos noutros sistemas."

Um artigo científico que descreve os achados, liderado por Hedges, foi publicado na revista The Astronomical Journal.

TOI 2076 e TOI 1807 residem a mais de 130 anos-luz de distância, com cerca de 30 anos-luz entre elas, o que coloca as estrelas nas constelações norte de Boieiro e Cães de Caça, respetivamente. Ambas são estrelas do tipo K, estrelas anãs mais alaranjadas que o nosso Sol, e com cerca de 200 milhões de anos, ou menos de 5% da idade do Sol. Em 2017, usando dados do satélite Gaia da ESA, os cientistas mostraram que as estrelas estão a viajar pelo espaço na mesma direção.

Os astrónomos pensam que as estrelas estão demasiado distantes para se orbitarem uma à outra, mas o seu movimento partilhado sugere que têm relação, nascidas da mesma nuvem de gás.

Tanto TOI 2076 quanto TOI 1807 produzem proeminências estelares que são muito mais energéticas e que ocorrem com muito mais frequência do que aquelas produzidas pelo nosso próprio Sol.

"As estrelas produzem talvez 10 vezes mais radiação ultravioleta do que quando atingirem a idade do Sol," disse o coautor George Zhou, astrofísico da Universidade do Sul de Queensland, Austrália. "Dado que o Sol pode ter estado igualmente ativo no passado, estes dois sistemas podem fornecer-nos uma janela para as primeiras condições do Sistema Solar."

O TESS monitoriza grandes áreas do céu durante quase um mês de cada vez. Este longo olhar permite que o satélite encontre exoplanetas medindo pequenas quedas no brilho estelar provocadas pelo trânsito de um planeta em frente da estrela.

Alex Hughes inicialmente chamou a atenção dos astrónomos para TOI 2076 depois de detetar um trânsito nos dados do TESS enquanto trabalhava num projeto na Universidade de Loughborough, na Inglaterra, desde então formado em física. A equipa de Hedges acabou descobrindo três mini-Neptunos, mundos com diâmetros entre o da Terra e Neptuno, orbitando a estrela. O planeta mais interior, TOI 2076 b, tem cerca de três vezes o tamanho da Terra e completa uma órbita a cada 10 dias. Os outros mundos, TOI 2076 c e d, são ambos pouco mais de quatro vezes maiores do que a Terra, com órbitas superiores a 17 dias.

TOI 1807 hospeda apenas um planeta conhecido, TOI 1807 b, que tem cerca de duas vezes o tamanho da Terra e orbita a estrela em apenas 13 horas. Exoplanetas com órbitas tão curtas são raros. TOI 1807 b é o exemplo mais jovem já descoberto de um destes exoplanetas de período ultracurto.

Os cientistas estão atualmente a trabalhar para medir as massas dos planetas, mas a interferência das jovens estrelas hiperativas pode tornar isto um desafio.

De acordo com os modelos teóricos, os planetas têm inicialmente atmosferas espessas que sobraram da sua formação em discos de gás e poeira em torno de estrelas infantis. Em alguns casos, os planetas perdem a sua atmosfera inicial devido à radiação estelar, deixando para trás núcleos rochosos. Alguns desses mundos desenvolvem atmosferas secundárias por meio de processos planetários como atividade vulcânica.

As idades dos sistemas TOI 2076 e TOI 1807 sugerem que os seus planetas podem estar algures no meio desta evolução atmosférica. TOI 2076 b recebe 400 vezes mais radiação UV da sua estrela do que a Terra recebe do Sol - e TOI 1807 b recebe cerca de 22.000 vezes mais.

Se os cientistas puderem descobrir as massas dos planetas, esta informação pode ajudá-los a determinar se missões como o Hubble ou o James Webb podem estudar a atmosfera dos planetas - caso tenham.

A equipa está particularmente interessada em TOI 1807 b porque é um planeta de período ultracurto. Os modelos teóricos sugerem que deve ser difícil para os mundos se formarem tão perto das suas estrelas, mas podem formar-se mais longe e depois migrar para o interior. Dado que teria que se formar e migrar em apenas 200 milhões de anos, TOI 1807 b ajudará os cientistas a melhor entender os ciclos de vida destes tipos de planetas. Se não tiver uma atmosfera muito densa e a sua massa for principalmente rocha, a proximidade do planeta à sua estrela pode potencialmente significar que a sua superfície está coberta por oceanos ou lagos de lava derretida.

"Muitos dos objetos que estudamos em astronomia evoluem em escalas de tempo tão longas que um ser humano não consegue ver as mudanças mês a mês ou ano a ano," disse o coautor Trevor David, investigador no Centro Flatiron para Astrofísica Computacional em Nova Iorque. "Se quisermos ver como os planetas evoluem, a nossa melhor hipótese é encontrar muitos planetas de idades diferentes e, em seguida, perguntar como são diferentes. A descoberta do TESS dos sistemas TOI 2076 e TOI 1807 melhora a nossa compreensão do estágio adolescente dos exoplanetas."

 

 


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// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Loughborough (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)

Saiba mais

TOI-2076 b:
Exoplanet.eu

TOI-2076 c:
Exoplanet.eu

TOI-2076 d:
Exoplanet.eu

TOI-1807 b:
Exoplanet.eu

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite):
NASA
NASA/Goddard
Programa de Investigadores do TESS (HEASARC da NASA)
MAST (Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais)
Exoplanetas descobertos pelo TESS (NASA Exoplanet Archive)
Wikipedia

 
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