MISSÃO K2 DESCOBRE EXOPLANETA RECÉM-NASCIDO EM TORNO DE ESTRELA JOVEM
24 de junho de 2016
K2-33b, visto aqui nesta impressão de artista, é um dos mais jovens exoplanetas já detetados até à data. Completa uma órbita em torno da sua estrela a cada cinco dias.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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Astrónomos descobriram o mais novo exoplaneta totalmente formado já detetado. A descoberta foi feita usando o Telescópio Espacial Kepler da NASA durante a sua missão estendida K2, bem como o Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Hawaii. Os exoplanetas são planetas que orbitam estrelas para lá do Sol.
O recém-descoberto planeta, K2-33b, é um pouco maior que Neptuno e completa uma órbita em torno da sua estrela-mãe a cada cinco dias. Tem apenas entre 5 e 10 milhões de anos, o que o torna um dos poucos planetas recém-nascidos encontrados até à data.
"A nossa Terra tem aproximadamente 4,5 mil milhões de anos," afirma Trevor David do Caltech em Pasadena, autor principal de um novo estudo publicado na edição de 20 de junho de 2016 da revista Nature. "Em comparação, o planeta K2-33b é muito jovem. Podemos pensar nele como uma criança." David é um estudante que trabalha com a astrónoma Lynne Hillenbrand, também de Caltech.
A formação planetária é um processo complexo e tumultuoso que permanece ainda envolto em mistério. Os astrónomos já descobriram e confirmaram, até agora, cerca de 3000 exoplanetas; no entanto, quase todos orbitam estrelas de meia-idade, com idades de mil milhões de anos ou mais. Para os astrónomos, a tentativa de compreender os ciclos de vida dos sistemas planetários usando exemplos existentes é como tentar aprender como é que as pessoas crescem, de bebés, para crianças, e depois para adolescentes, estudando apenas adultos.
"O planeta recém-nascido ajuda-nos a melhor entender como é que os planetas se formam, o que é importante para a compreensão dos processos que levaram à formação da Terra," afirma o coautor Erik Petigura, também de Caltech.
Os primeiros sinais da existência do planeta foram obtidos pelo K2. A câmara a bordo do telescópio detetou um escurecimento periódico na luz emitida pela estrela hospedeira do planeta, um sinal de que um planeta em órbita poderia estar a passar regularmente em frente da estrela e a bloquear parte da sua luz. Os dados do Observatório Keck validaram que a diminuição de luz era provocada por um planeta e também ajudaram a confirmar a sua jovem idade.
As medições infravermelhas do Telescópio Espacial Spitzer da NASA mostraram que a estrela do sistema está cercada por um disco fino de detritos planetários, indicando que a sua fase de formação planetária está a terminar. Os planetas formam-se a partir de discos espessos de gás e poeira, chamados discos protoplanetários, que rodeiam estrelas jovens.
"Inicialmente, este material pode obscurecer quaisquer planetas em formação, mas após alguns milhões de anos, a poeira começa a dissipar-se," afirma a coautora Anne Marie Cody, pós-doutorada no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado americano da Califórnia. "É durante esta janela de tempo que podemos começar a detetar as assinaturas de planetas jovens com o K2."
Uma característica surpreendente na descoberta de K2-33b, é quão perto está o recém-nascido planeta da sua estrela. O planeta está quase 10 vezes mais perto da sua estrela que Mercúrio está do nosso Sol, o que o torna bastante quente. Apesar de já terem sido descobertos vários planetas em órbitas tão íntimas, os astrónomos há muito que tentam compreender como é que estes gigantes gasosos assentam em órbitas tão pequenas. Algumas teorias propõem que são necessários centenas de milhões de anos para trazer um planeta de uma órbita mais distante para uma órbita mais pequena - e, portanto, não podem explicar K2-33b, que é bastante mais jovem.
A equipa científica diz que existem duas principais teorias que podem explicar como K2-33b acabou tão perto da sua estrela. Podia ter migrado para lá num processo chamado migração de disco, um processo que que leva centenas de milhares de anos. Ou, que o planeta se formou "in situ" - exatamente onde está. A descoberta de K2-33b, portanto, dá aos teóricos um novo ponto de dados para ponderar.
"Após as primeiras descobertas de exoplanetas massivos em órbitas íntimas há cerca de 20 anos atrás, foi imediatamente sugerido que não podiam, absolutamente, ter-se formado aí, mas ao longo dos últimos anos, cresceu algum impulso para as teorias de formação "in situ", pelo que a ideia não é tão selvagem quanto uma vez parecia," afirma David.
"A questão que estamos a responder é: será que esses planetas levam muito tempo a assentar nestas órbitas quentes, ou será que podem aí estar desde muito cedo? E estamos a responder que, pelo menos neste caso, sim, podem realmente estar aí num estágio muito inicial," conclui.
Esta imagem mostra o sistema K2-33, e o seu planeta K2-33b, em comparação com o nosso Sistema Solar. O planeta tem uma órbita com a duração de cinco dias, em comparação com Mercúrio, que orbita o Sol a cada 88 dias. O planeta está também quase dez vezes mais perto da sua estrela que Mercúrio está do Sol.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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