{"id":3857,"date":"2021-01-26T06:37:23","date_gmt":"2021-01-26T06:37:23","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3857"},"modified":"2021-01-26T06:37:25","modified_gmt":"2021-01-26T06:37:25","slug":"intrigante-sistema-de-seis-exoplanetas-com-movimentos-ritmicos-desafia-teorias-de-formacao-planetaria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/01\/26\/intrigante-sistema-de-seis-exoplanetas-com-movimentos-ritmicos-desafia-teorias-de-formacao-planetaria\/","title":{"rendered":"Intrigante sistema de seis exoplanetas com movimentos r\u00edtmicos desafia teorias de forma\u00e7\u00e3o planet\u00e1ria"},"content":{"rendered":"\n

Com o aux\u00edlio de v\u00e1rios telesc\u00f3pios, incluindo o VLT (Very Large Telescope) do Observat\u00f3rio Europeu do Sul (ESO), os astr\u00f3nomos descobriram um sistema com seis exoplanetas, cinco dos quais est\u00e3o presos numa dan\u00e7a r\u00edtmica rara em torno da sua estrela central. Os investigadores pensam que o sistema poder\u00e1 dar-nos pistas importantes sobre como \u00e9 que os planetas, incluindo os do Sistema Solar, se formam e evoluem.<\/p>\n\n\n\n

A primeira vez que observou TOI-178, uma estrela a cerca de 200 anos-luz de dist\u00e2ncia da Terra na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o do Escultor, a equipa de investigadores pensou que tinha descoberto dois planetas em torno desta estrela a percorrer essencialmente a mesma \u00f3rbita. No entanto, um olhar mais detalhado revelou algo inteiramente diferente. “Atrav\u00e9s de mais observa\u00e7\u00f5es percebemos que n\u00e3o t\u00ednhamos dois planetas em \u00f3rbita da estrela praticamente \u00e0 mesma dist\u00e2ncia dela, mas antes planetas m\u00faltiplos numa configura\u00e7\u00e3o muito especial,” explica Adrien Leleu da Universidade de Gen\u00e8ve e da Universidade de Berna, Su\u00ed\u00e7a, que liderou um novo estudo deste sistema, publicado ontem na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.<\/p>\n\n\n\n

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Esta imagem art\u00edstica mostra o planeta do sistema TOI-178 com a \u00f3rbita mais afastada da sua estrela. Um novo trabalho de investiga\u00e7\u00e3o levado a cabo por Adrien Leleu e colegas, usando v\u00e1rios telesc\u00f3pios, incluindo o VLT do ESO, revelou que este sistema possui seis exoplanetas e que todos menos um est\u00e3o trancados numa dan\u00e7a r\u00edtmica especial \u00e0 medida que se movem nas suas \u00f3rbitas.
Apesar do movimento orbital neste sistema estar em harmonia, as propriedades f\u00edsicas dos planetas apresentam-se mais desordenadas, com varia\u00e7\u00f5es significativas em densidade de planeta para planeta. Este contraste desafia a compreens\u00e3o dos astr\u00f3nomos relativamente \u00e0 forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o dos sistemas planet\u00e1rios.
Esta imagem art\u00edstica baseia-se em par\u00e2metros f\u00edsicos conhecidos para os planetas e estrela e usa uma vasta base de dados de objetos no Universo.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada\/spaceengine.org<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O novo trabalho de investiga\u00e7\u00e3o revelou que o sistema possui seis exoplanetas e que todos menos um est\u00e3o trancados numa dan\u00e7a r\u00edtmica especial \u00e0 medida que se movem nas suas \u00f3rbitas. Por outras palavras, encontram-se em resson\u00e2ncia, o que significa que h\u00e1 padr\u00f5es que se repetem \u00e0 medida que os planetas se deslocam em redor da estrela, com alguns planetas a alinharem-se entre si ao fim de algumas \u00f3rbitas. Observamos uma resson\u00e2ncia semelhante nas \u00f3rbitas de tr\u00eas das luas de J\u00fapiter: Io, Europa e Ganimedes. Io, o mais pr\u00f3ximo de J\u00fapiter dos tr\u00eas, completa quatro \u00f3rbitas completas em torno de J\u00fapiter para uma \u00fanica \u00f3rbita de Ganimedes, o mais afastado, e completa duas \u00f3rbitas completas para cada \u00f3rbita de Europa.<\/p>\n\n\n\n

Os cinco exoplanetas mais exteriores do sistema TOI-178 seguem uma cadeia de resson\u00e2ncia muito mais complexa, uma das mais longas descobertas at\u00e9 \u00e0 data num sistema de planetas. Enquanto as tr\u00eas luas de J\u00fapiter t\u00eam uma resson\u00e2ncia 4:2:1, os cinco planetas mais exteriores do sistema TOI-178 seguem a cadeia 18:9:6:4:3, ou seja, enquanto o segundo planeta a contar da estrela (o primeiro na cadeia de resson\u00e2ncia) completa 18 \u00f3rbitas, o terceiro planeta a contar da estrela (o segundo da cadeia) completa 9 \u00f3rbitas e assim por diante. De facto, inicialmente os cientistas encontraram apenas cinco planetas no sistema, mas, ao seguirem o ritmo de resson\u00e2ncia, calcularam onde \u00e9 que estaria um planeta adicional na sua \u00f3rbita, na pr\u00f3xima altura em que os cientistas podiam observar o sistema.<\/p>\n\n\n\n

Mais do que uma curiosidade orbital, esta dan\u00e7a de planetas ressonantes d\u00e1-nos pistas sobre o passado do sistema. “As \u00f3rbitas neste sistema est\u00e3o muito bem ordenadas, o que nos diz que o sistema evoluiu bastante suavemente desde o seu nascimento,” explica Yann Alibert, da Universidade de Berna, Su\u00ed\u00e7a e um dos coautores deste trabalho. Se o sistema tivesse sido significativamente perturbado no in\u00edcio da sua vida como, por exemplo, por um impacto gigante, esta fr\u00e1gil configura\u00e7\u00e3o de \u00f3rbitas n\u00e3o teria sobrevivido.<\/p>\n\n\n\n

Desordem no sistema r\u00edtmico<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Apesar do arranjo das \u00f3rbitas ser bem organizado e ordenado, as densidades dos planetas “s\u00e3o muito mais desordenadas”, diz Nathan Hara da Universidade de Gen\u00e8ve, Su\u00ed\u00e7a, que tamb\u00e9m esteve envolvido no estudo. “Parece haver um planeta t\u00e3o denso como a Terra mesmo ao lado de um outro planeta muito ‘fofo’, com metade da densidade de Neptuno, seguido por um planeta com a densidade de Neptuno. N\u00e3o \u00e9 o que estamos habituados a ver.” No nosso Sistema Solar, por exemplo, os planetas est\u00e3o arranjados de forma ordenada, com os planetas rochosos, mais densos, mais pr\u00f3ximos da estrela central e os planetas gasosos ‘fofos’, de baixa densidade, mais afastados.<\/p>\n\n\n\n

“Este contraste entre a harmonia r\u00edtmica dos movimentos orbitais e as densidades desordenadas desafia claramente a nossa compreens\u00e3o da forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o dos sistemas planet\u00e1rios,” diz Leleu.<\/p>\n\n\n\n

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Infografia do sistema planet\u00e1rio TOI-178.
Cr\u00e9dito: ESA\/Cons\u00f3rcio da Miss\u00e3o Cheops\/A. Leleu et al.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Combinando t\u00e9cnicas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

De modo a investigar a invulgar arquitetura deste sistema, a equipa usou dados do sat\u00e9lite CHEOPS da ESA, assim como do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO e do NGTS e SPECULOOS, ambos situados no Observat\u00f3rio do Paranal do ESO, no Chile. Uma vez que os exoplanetas s\u00e3o extremamente dif\u00edceis de observar de forma direta atrav\u00e9s de telesc\u00f3pios, os astr\u00f3nomos usam outras t\u00e9cnicas para os detetar. Os principais m\u00e9todos utilizados s\u00e3o imagens de tr\u00e2nsitos \u2014 observando a luz emitida pela estrela central que diminui de intensidade quando um planeta passa na sua frente, quando observada a partir da Terra \u2014 e velocidades radiais \u2014 observando o espectro de luz da estrela em busca de pequenos sinais de oscila\u00e7\u00e3o que ocorrem quando os exoplanetas de deslocam nas suas \u00f3rbitas. A equipa usou ambos os m\u00e9todos para observar o sistema: CHEOPS, NGTS e SPECULOOS para tr\u00e2nsitos e ESPRESSO para velocidades radiais.<\/p>\n\n\n\n

Ao combinar as duas t\u00e9cnicas, os astr\u00f3nomos conseguiram reunir informa\u00e7\u00e3o crucial sobre o sistema e os seus planetas, que orbitam a estrela central muito mais perto e com maior velocidade do que a Terra orbita o Sol. O mais r\u00e1pido (o planeta mais interior) completa uma \u00f3rbita em apenas alguns dias, enquanto o mais lento demora cerca de dez vezes mais. Os seis planetas apresentam tamanhos que v\u00e3o desde o tamanho da Terra at\u00e9 cerca de tr\u00eas vezes este valor, enquanto as suas massas est\u00e3o entre 1,5 e 30 vezes a massa terrestre. Alguns dos planetas s\u00e3o rochosos, mas maiores que a Terra \u2014 os chamados super-Terras. Outros s\u00e3o planetas gasosos, como os planetas exteriores do nosso Sistema Solar, mas s\u00e3o muito mais pequenos \u2014 os chamados mini-Neptunos.<\/p>\n\n\n\n

Apesar de nenhum destes seis exoplanetas se encontrar na zona de habitabilidade da estrela, os investigadores sugerem que, ao continuar a seguir a cadeia de resson\u00e2ncia, poder\u00e3o encontrar planetas adicionais que poder\u00e3o existir nesta zona ou muito perto dela. O ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, que dever\u00e1 come\u00e7ar a operar esta d\u00e9cada, ser\u00e1 capaz de observar diretamente exoplanetas rochosos na zona de habitabilidade da estrela e at\u00e9 caracterizar as suas atmosferas, dando-nos a oportunidade de conhecer sistemas como o TOI-178 com muito mais detalhe.<\/p>\n\n\n\n

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