Representação artística de um exoplaneta cujas camadas superiores da atmosfera são arrancadas.
Crédito: Wikimedia
Astrônomos que procuravam os planetas mais jovens da Galáxia descobriram evidências convincentes da existência de um planeta diferente de qualquer outro, um recém-nascido "Júpiter quente" cujas camadas exteriores estão sendo arrancadas pela estrela que orbita a cada 11 horas.
"Um punhado de planetas conhecidos estão em semelhantes órbitas pequenas mas, dado que esta estrela tem apenas 2 milhões de anos, é um dos exemplos mais extremos," afirma Christopher Johns-Krull, astrónomo da Universidade Rice e autor principal de um novo estudo que divulga o caso de um gigante gasoso em redor da estrela PTFO8-8695 na constelação de Orion. O estudo revisto por pares será publicado na revista The Astrophysical Journal e já está disponível online.
"Nós ainda não temos provas absolutas de que é um planeta porque ainda não temos um valor firme da massa, mas as nossas observações ajudam à verificação," afirma Johns-Krull. "Nós comparamos as nossas evidências contra qualquer outro cenário que podíamos imaginar e a comparação sugere que é um dos planetas mais jovens já observados."
Apelidado de "PTFO8-8695 b", o planeta suspeito orbita uma estrela a cerca de 1100 anos-luz de distância da Terra e tem quase o dobro da massa de Júpiter. A equipa que compilou as evidências foi coliderada por Johns-Krull, por Lisa Prato, astrônoma do Observatório Lowell e incluiu outros 10 coautores de Rice, Lowell, da Universidade do Texas em Austin, da NASA, do Caltech e do Instituto Nacional Aeroespacial da Espanha.
"Ainda não sabemos o destino final deste planeta," comenta Johns-Krull. "Provavelmente formou-se mais longe da estrela e migrou para dentro, até um ponto onde está sendo destruído. Nós sabemos que existem planetas com órbitas íntimas em redor de estrelas de meia-idade e presumivelmente em órbitas estáveis. O que não sabemos é a rapidez com que este jovem planeta vai perder a sua massa e se vai sobreviver."
Os astrônomos já descobriram mais de 3300 exoplanetas, mas quase todos orbitam estrelas de meia-idade como o Sol. No dia 26 de maio, Johns-Krull, Prato e coautores anunciaram a descoberta de "CI Tau b", o primeiro exoplaneta em redor de uma estrela tão jovem que ainda mantém um disco circunstelar de gás. Johns-Krull disse que a descoberta de planetas tão jovens é um desafio porque existem relativamente poucos candidatos estelares jovens o suficiente e brilhantes o suficiente para ver em detalhe com telescópios existentes. A pesquisa é ainda mais complicada pelo facto de que as estrelas jovens são muitas vezes ativas, com explosões visuais e diminuições de brilho, fortes campos magnéticos e enormes manchas estelares que podem imitar a existência de planetas onde estes não existem.
PTFO8-8695 b foi identificado como um candidato a planeta em 2012 pelo levantamento PTF (Palomar Transit Factory) em Orion. A órbita do planeta, por vezes, faz com que passe entre a sua estrela e a linha de visão da Terra e, portanto, os astrônomos podem usar uma técnica conhecida como método de trânsito para determinar tanto a presença como o raio aproximado do planeta tendo por base a percentagem de diminuição de brilho estelar aquando do "trânsito" exoplanetário.
"Em 2012, não havia nenhuma evidência sólida para planetas em torno de estrelas com 2 milhões de anos," comenta Prato. "As curvas de luz e as variações desta estrela forneceram uma técnica intrigante para confirmar ou refutar tal planeta. A outra coisa que era também muito interessante, era o período orbital de apenas 11 horas. Isso significava que não teríamos de voltar, noite após noite, ou ano após ano. Podíamos, potencialmente, ver algo a acontecer numa só noite. E foi isso que fizemos. Olhamos para a estrela uma noite inteira."
A análise espectroscópica da luz proveniente da estrela revelou excesso de emissão na linha espectral H-alfa, um tipo de luz emitida pelos átomos altamente energizados de hidrogênio. A equipa descobriu que a luz H-alfa é emitida por dois componentes, um que corresponde ao muito pequeno movimento da estrela e outro que parece orbitá-la.
"Vimos um componente da emissão de hidrogênio começar num lado da estrela e, em seguida, passar para o outro lado," explica Prato. "Quando um planeta transita uma estrela, podemos determinar o período orbital do planeta e quão rápido se desloca na nossa direção ou na direção oposta. Então pensamos: 'Se o planeta é real, qual é a velocidade do planeta em relação à estrela?' E descobriu-se que a velocidade do planeta era exatamente onde esta informação extra da emissão H-alfa se movia para trás e para a frente."
Johns-Krull disse que as observações dos trânsitos revelaram que o planeta tem apenas 3 a 4% o tamanho da estrela, mas que a emissão H-alfa do planeta parece ser quase tão brilhante quanto a emissão proveniente da estrela.
"Não existe nada confinado à superfície do planeta que possa produzir tal efeito," afirma. "O gás tem de estar a preencher uma região muito maior onde a gravidade do planeta já não é forte o suficiente para a segurar. A gravidade da estrela ganha à gravidade do planeta e, eventualmente, o gás cai sobre a estrela."
A equipa observou a estrela PTFO8-8695 dúzias de vezes no Observatório McDonald da Universidade do Texas em Austin perto de Fort Davis e com o telescópio de 4 metros do Observatório Nacional Kitt Peak no estado americano do Arizona.
Astrônomos usaram o Telescópio Harlan J. Smith do Observatório McDonald para estudar o exoplaneta PTFO8-8695 b.
Crédito: Ethan Tweedie
FONTE: http://www.ccvalg.pt/
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