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Separados por um bilhão de quilômetros: um planeta solitário e a sua estrela distante


Ilustração do 2MASS J2126, que orbita a 7000 vezes mais longe da sua estrela do que a Terra do Sol.
Crédito: Universidade de Hertfordshire/Neil James Cook

Uma equipe de astrônomos da Universidade de Hertfordhsire (Reino Unido), dos EUA e da Austrália descobriu um planeta, que até agora se pensava flutuar livremente no espaço, numa órbita enorme em redor da sua estrela.

Incrivelmente, o objeto, designado 2MASS J2126, está a 1 bilhão de quilômetros da estrela, ou cerca de 7000 vezes a distância da Terra ao Sol. Os investigadores relatam a descoberta num artigo publicado na Monthly Notices da Sociedade Astronômica Real.

Nos últimos cinco anos foram encontrados um número de planetas que flutuam livremente no espaço. Estes são gigantes gasosos como Júpiter que não possuem massa suficiente para despoletar as reações nucleares que fazem as estrelas brilhar, por isso arrefecem e desaparecem ao longo do tempo. A medição das temperaturas destes objetos é relativamente simples, mas depende da massa e da idade. Isto significa que os astrônomos precisam de descobrir quão velhos são, antes de saber se são leves o suficiente para serem considerados planetas ou se são "estrelas falhadas" mais pesadas conhecidas como anãs castanhas.

Investigadores nos EUA descobriram 2MASS J2126 num levantamento do céu no infravermelho, sinalizando-o como possivelmente um objeto jovem de baixa massa. Em 2014, cientistas canadianos identificaram 2MASS J2126 como um possível membro de um grupo de estrelas e anãs castanhas com 45 milhões de anos conhecido como Associação Tucana-Horologium. Isto torna-o jovem e suficientemente leve para ser classificado como planeta de livre flutuação.

Na mesma região do céu, TYC 9486-927-1 é uma estrela identificada como sendo jovem, mas que não faz parte de qualquer grupo de estrelas jovens. Até agora, ninguém tinha sugerido que TYC 9486-927-1 e 2MASS J2126 estavam de alguma forma ligados.

Descobertas interessantes

Dr. Niall Deacon, autor principal do artigo e da Universidade de Hertfordshire, passou os últimos anos à procura de estrelas jovens com companheiras em órbitas largas. Como parte do trabalho, a sua equipa estudou listas de estrelas jovens, anãs castanhas e planetas de flutuação livre em busca de qualquer relação. Descobriram que TYC 9486-927-1 e 2MASS J2126 movem-se em conjunto pelo espaço e estão ambos a cerca de 104 anos-luz do Sol, o que significa que estão associados.

"Este é o sistema planetário mais largo encontrado até agora e já conhecemos ambos os membros há oito anos," afirma o Dr. Deadon, "mas ninguém tinha feito a ligação entre os objetos. O planeta não é tão solitário quanto pensávamos, mas é certamente uma relação a grande distância."

Quando olharam em mais detalhe, os astrônomos não foram capazes de confirmar que TYC 9486-927-1 e 2MASS J2126 são membros de qualquer grupo conhecido de estrelas jovens.

"A afiliação num grupo de estrelas jovens é excelente para a determinação da idade," afirma o coautor Josh Schlieder, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, "mas quando não podemos usar a idade temos que recorrer a outros métodos."

Descobrindo mais sobre o planeta e sobre a estrela

A equipe, então, olhou para o espectro - a luz dispersa - da estrela a fim de medir a força de uma característica provocada pelo elemento lítio. Este é destruído no início da vida de uma estrela, assim que quanto mais lítio tem, mais jovem é. TYC 9486-927-1 tem assinaturas mais fortes de lítio do que um grupo de estrelas com 45 milhões de anos (a Associação Tucana-Horologium) mas assinaturas mais fracas do que um grupo de estrelas com 10 milhões de anos, o que implica uma idade entre as duas.

Com base nesta idade a equipe foi capaz de estimar a massa de 2MASS J2126, determinando que deve situar-se entre as 11,6 e as 15 massas de Júpiter. Isto coloca-o na fronteira entre os planetas e as anãs castanhas. Isto significa também que 2MASS J2126 tem uma massa, idade e temperatura parecidas com aquelas de um dos primeiros planetas observados diretamente em torno de outra estrela, beta Pictoris b.

Em comparação com beta Pictoris b, 2MASS J2126 está 700 vezes mais longe da sua estrela hospedeira," afirma o Dr. Simon Murphy da Universidade Nacional Australiana, também um dos coautores do estudo, "mas como é que um sistema tão largo como este se forma e sobrevive permanece uma questão em aberto."

2MASS J2126 está a cerca de 7000 UA ou 1 bilião de quilômetros da sua estrela hospedeira, dando-lhe a maior órbita de qualquer planeta encontrado em torno de outra estrela. A esta enorme distância, leva cerca de 900.000 anos a completar uma órbita, o que significa que, desde o seu nascimento, terminou menos de 50 órbitas. É largamente improvável a existência de vida num mundo exótico como este, mas quaisquer habitantes veriam o seu "Sol" como não mais do que uma estrela brilhante, podendo nem sequer imaginar que estavam ligados a ela.


Imagem infravermelha da estrela TYC 9486-927-1 e do planeta 2MASS J2126; as setas mostram o seu movimento projetado ao longo de 1000 anos. A escala indica a distância de aproximadamente 4000 UA, onde 1 UA é a distância média entre a Terra e o Sol (cerca de 150 milhões de quilómetros).
Crédito: 2MASS/S. Murphy/ANU

FONTE: http://www.ccvalg.pt/

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