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O planeta mais excêntrico conhecido também dá sinais de luz refletida


Ilustração do planeta HD 20782 b, o planeta mais excêntrico conhecido, passando pela sua estrela num ponto orbital muito próximo.
Crédito: NASA

Uma equipe de astrônomos liderados por Stephen Kane, da Universidade Estatal de São Francisco, EUA, avistou um exoplaneta a cerca de 117 anos-luz da Terra que possui a órbita mais excêntrica vista até agora.

Além do mais, Kane e colegas foram capazes de detetar um sinal de luz refletida do planeta conhecido como HD 20782 b - um "flash" de luz estelar que ressaltou para fora atmosfera do planeta excêntrico enquanto este fazia a sua maior aproximação à estrela. A descoberta foi anunciada no passado dia 28 de fevereiro, online, na revista The Astrophysical Journal.

Neste caso, "excêntrico" não se refere a um estado de espírito, mas ao invés descreve quão elíptica é a órbita do planeta em torno da sua estrela hospedeira. Enquanto os planetas no nosso Sistema Solar têm órbitas quase circulares, os astrônomos já descobriram vários exoplanetas com órbitas altamente elípticas ou excêntricas.

HD 20782 b tem a órbita mais excêntrica conhecida, com uma excentricidade medida de 0,96. Isto significa que o planeta se move quase numa elipse achatada, percorrendo uma enorme distância para longe da sua estrela e depois fazendo uma passagem íntima, veloz e furiosa no periélio.

HD 20782 b proporciona uma "oportunidade de observação particularmente lucrativa" para o estudo da atmosfera de um planeta altamente excêntrico - um tipo não visto no nosso próprio Sistema Solar, dizem os cientistas no artigo científico. Ao estudar a luz refletida por HD 20782 b, os astrônomos podem aprender mais sobre a estrutura e composição de uma atmosfera planetária que pode resistir a uma breve, mas alucinante, exposição à sua estrela.

No ponto mais distante da sua órbita, o exoplaneta está a 2,5 vezes a distância entre o Sol e a Terra. Na sua maior aproximação, passa a 0,06 vezes dessa mesma distância Terra-Sol - muito mais próximo que Mercúrio está do Sol, salienta Kane, professor assistente de física e astronomia. "Tem aproximadamente a massa de Júpiter, mas balança-se em redor da sua estrela como se fosse um cometa."

Uma observação anterior de HD 20782 b sugeriu que o planeta poderia ter uma órbita extremamente excêntrica. Kane e colegas foram capazes de confirmar a sua excentricidade extrema e o resto dos seus parâmetros orbitais como parte do levantamento TERMS (Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey), um projeto liderado por Kane para detetar planetas extrassolares que passam em frente das suas estrelas.

Usando estes novos parâmetros para calendarizar as suas observações, os cientistas também usaram um telescópio espacial para recolher dados de luz do planeta à medida que este passava mais próximo da estrela. Foram capazes de detetar uma mudança no brilho que parece ser um sinal de luz refletida pela atmosfera do planeta.

A luz refletida poderá dizer, aos investigadores, mais sobre o modo como a atmosfera de um planeta como HD 20782 b responde quando passa a maior parte do seu tempo longe da estrela, "mas que, em seguida, tem uma passagem muito próxima e acalorada pela estrela," comenta Kane.

A percentagem de luz refletida por um planeta, ou quão brilhante aparece no céu, é determinada em parte pela composição da sua atmosfera. Os planetas envoltos em nuvens de partículas geladas, como Vénus e Júpiter, por exemplo, são muito refletivos. Mas se um planeta como Júpiter se deslocasse muito perto do Sol, o calor removeria o material gelado das suas nuvens.

Em alguns dos exoplanetas do tamanho de Júpiter que trilham pequenas órbitas circulares, explica Kane, este fenômeno parece "roubar" partículas refletivas das atmosferas, fazendo com que os planetas pareçam "escuros". Mas no caso de HD 20782 b, "a atmosfera do planeta não tem hipótese de responder," afirma. "O tempo que leva para dar a 'volta' à estrela é tao pequeno que não há tempo para remover todos aqueles materiais gelados que tornam a atmosfera tão refletiva."

Os astrônomos não podem, para já, determinar a composição exata da atmosfera de HD 20782 b, mas esta observação nova sugere que pode ter uma cobertura altamente refletiva como a de Júpiter.

Os exoplanetas como HD 20782 b contêm uma "arca do tesouro" de perguntas para os astrônomos, realça Kane. "Quando vemos um planeta como este numa órbita excêntrica, pode ser muito difícil explicar como chegou a esta forma," explica. "É como olhar para a cena de um crime, como aquelas pessoas que estudam padrões de sangue nas paredes. Sabemos que algo de mau aconteceu, mas precisamos de descobrir o que provocou tal coisa."

Kane acrescenta que, no caso de HD 20782 b, existem alguns possíveis "suspeitos". Pode ser que originalmente houvessem mais planetas no sistema. Um desenvolveu uma órbita instável e aproximou-se demasiado de HD 20782 b. Esta colisão ou quase-colisão poderá ter expelido um planeta para fora do sistema e empurrado HD 20782 b para a sua órbita excêntrica. O planeta encontra-se num sistema binário, por isso também pode ser o caso que a segunda estrela no binário fez uma aproximação que enviou HD 20782 b para uma órbita menos circular.

Kane faz parte da equipa científica de duas missões espaciais em desenvolvimento - O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e o CHEOPS (Characterizing ExOPLanet Satellite) da ESA - que terão os seus olhos apontados para HD 20782 b depois do lançamento em 2018.


O gráfico mostra a órbita de HD 20782 b em relação aos planetas do Sistema Solar interior. A órbita de HD 20782 b é mais parecida com a de um cometa - a órbita planetária mais excêntrica conhecida.
Crédito: Stephen Kane

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

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