Um “Neptuno quente” numa órbita íntima

Um planeta do tamanho de Neptuno, TOI-3261 b, tem uma órbita muito próxima da sua estrela hospedeira. Apenas o quarto objeto deste tipo alguma vez encontrado, poderá revelar pistas sobre a forma como planetas como este se formam.

Uma equipa internacional de cientistas utilizou o telescópio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA para descobrir o exoplaneta TOI-3261 b, tendo depois efetuado observações adicionais com telescópios terrestres na Austrália, Chile e África do Sul. As medições colocaram o novo planeta diretamente no “deserto neptuniano” – uma categoria de planetas com tão poucos membros que a sua escassez estatística evoca uma paisagem deserta.

Esta variedade de exoplanetas é semelhante ao nosso Neptuno em tamanho e composição, mas orbitam extremamente perto da sua estrela. Neste caso, um “ano” em TOI-3261 b tem apenas 21 horas de duração. Uma órbita tão íntima faz com que este planeta pertença a um grupo exclusivo com, até agora, apenas três outros membros: Neptunos quentes de período ultracurto cujas massas foram medidas com precisão.

TOI-3261 b revela-se um candidato ideal para testar novos modelos informáticos de formação planetária. Parte da razão pela qual os Neptunos quentes são tão raros é o facto de ser difícil manter uma espessa atmosfera gasosa tão perto de uma estrela. As estrelas são massivas e, por isso, exercem uma grande força gravitacional sobre o que as rodeia, o que pode despojar um planeta próximo das camadas de gás que possuem. Também emitem enormes quantidades de energia, o que “sopra” as atmosferas para longe. Estes dois fatores significam que os Neptunos quentes, como TOI-3261 b, podem ter começado a sua vida como planetas muito maiores, do tamanho de Júpiter, e desde então perderam uma grande parte da sua massa.

Ao modelar diferentes pontos de partida e cenários de desenvolvimento, a equipa científica determinou que o sistema tem cerca de 6,5 mil milhões de anos e que o exoplaneta começou como um gigante gasoso muito maior. No entanto, é provável que tenha perdido massa de duas formas: fotoevaporação, quando a energia da estrela faz com que as partículas de gás se dissipem, e remoção por maré, quando a força gravitacional da estrela retira camadas de gás do planeta. O planeta pode também ter sido formado mais longe da sua estrela, onde estes dois efeitos seriam menos intensos, permitindo-lhe manter a sua atmosfera.

A atmosfera remanescente do exoplaneta, uma das suas características mais interessantes, irá provavelmente convidar a mais análises atmosféricas, talvez ajudando a desvendar a história da formação deste habitante do “deserto neptuniano”. O exoplaneta TOI-3261 b é cerca de duas vezes mais denso do que Neptuno, o que indica que as partes mais leves da sua atmosfera foram sendo eliminadas ao longo do tempo, deixando apenas os componentes mais pesados. Isto mostra que o exoplaneta deve ter começado com uma variedade de elementos diferentes na sua atmosfera, mas, nesta fase, é difícil dizer exatamente quais.

Este mistério poderá ser resolvido observando o exoplaneta no infravermelho, talvez utilizando o Telescópio Espacial James Webb da NASA – uma forma ideal de ver as impressões digitais identificadoras das diferentes moléculas na atmosfera do planeta. Isto não só ajudará os astrónomos a compreender o passado de TOI-3261 b, mas também a começar a desvendar os processos físicos subjacentes a todos os planetas quentes e gigantes.

A equipa científica internacional, liderada pela astrónoma Emma Nabbie da Universidade do Sul de Queensland, Austrália, publicou o seu artigo científico sobre a descoberta na revista The Astronomical Journal em agosto de 2024.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais:

TOI-3261 b:
NASA
IPAC
Exoplanet.eu

Deserto neptuniano:
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

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