E se os misteriosos planetas de “algodão doce” tiverem na realidade anéis?

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do modelo de Piro e Vissapragada de um anel com anéis a transitar em frente da sua estrela hospedeira. Os cientistas usaram estes modelos para restringir quais dos planetas super-inchados conhecidos podem ser explicados por anéis.
Crédito: Robin Dienel e cortesia do Instituto Carnegie para Ciência

De acordo com uma nova investigação publicada na revista The Astronomical Journal, por Anthony Piro do Instituto Carnegie para Ciência e Shreyas Vissapragada do Caltech, alguns dos exoplanetas de densidade extremamente baixa, chamados planetas de “algodão doce”, podem na realidade ter anéis.

Estes planetas super-inchados são conhecidos por terem raios extremamente grandes para as suas massas – o que lhes daria densidades aparentemente incrivelmente baixas. Os corpos com este nome adorável têm confundido os cientistas desde que foram descobertos, porque são diferentes de quaisquer planetas no nosso Sistema Solar e desafiam as nossas ideias do aspecto dos planetas distantes.

“Começámos a pensar, e se estes planetas não forem como algodão doce,” disse Piro. “E se estes planetas super-inchados só parecem muito grandes porque estão na verdade cercados por anéis?”

No nosso próprio Sistema Solar, todos os planetas gigantes de gás e gelo têm anéis, o exemplo mais conhecido sendo os majestosos anéis de Saturno. Mas tem sido difícil para os astrónomos descobrir planetas com anéis em órbita de estrelas distantes.

Os raios dos exoplanetas são medidos durante o trânsito – quando o exoplaneta cruza a frente da sua estrela hospedeira, provocando uma queda na luz estelar. Quanto maior a diminuição de brilho, maior o exoplaneta.

“Começámos a pensar: se olhássemos para o Sistema Solar, a partir de um mundo distante, será que conseguíamos reconhecer Saturno como um planeta com anéis, ou pareceria um planeta inchado para um astrónomo alienígena,” perguntou Vissapragada.

Para testar esta hipótese, Piro e Vissapragada simularam o aspecto de um exoplaneta com anéis para um astrónomo com instrumentos de alta precisão que observava o seu trânsito em frente da estrela-mãe. Também investigaram os tipos de materiais no anel que poderiam explicar as observações de super-inchados.

O seu trabalho demonstrou que os anéis podem explicar alguns, mas não todos, os planetas super-inchados que a missão Kepler da NASA descobriu até agora.

“Estes planetas tendem a orbitar em íntima proximidade as suas estrelas hospedeiras, o que significa que os anéis teriam que ser rochosos e não gelados,” explicou Piro. “Mas os raios dos anéis rochosos só podem ter um determinado tamanho, a não ser que as rochas sejam muito porosas, de modo que nem todos os super-inchados encaixariam nestas restrições.”

Segundo Piro e Vissapragada, três super-inchados são candidatos especialmente bons para anéis – Kepler-87c e 177c, assim como HIP 41378f.

As observações de acompanhamento para confirmar o seu trabalho só serão possíveis depois do lançamento do Telescópio Espacial James Webb da NASA, previsto para o ano que vem, porque os actuais telescópios terrestres e espaciais não têm a precisão necessária para confirmar a presença de anéis em redor destes mundos distantes.

Se alguns dos super-inchados forem confirmados como planetas com anéis, isto melhoraria a compreensão dos astrónomos de como estes sistemas planetários se formaram e evoluíram em torno das suas estrelas hospedeiras

Astronomia On-line
6 de Março de 2020

 

spacenews

 

3271: NASA desvenda mistério dos planetas de “algodão doce”

CIÊNCIA

NASA, ESA, and L. Hustak, J. Olmsted, D. Player and F. Summers (STScI)

Usando dados do Telescópio Espacial Hubble, da NASA, uma equipa de astrónomos confirmou uma nova classe de planetas com a densidade de algodão doce.

Há três exoplanetas jovens no sistema Kepler 51 que são 100 vezes mais leves do que o maior planeta do Sistema Solar. Novos dados do Telescópio Espacial Hubble, da NASA, acabam de fornecer as primeiras pistas sobre a química de dois destes planetas “super-inchados”, descobertos em 2012.

Os exoplanetas orbitam em torno de uma estrela jovem semelhante ao Sol, localizada a aproximadamente 2.600 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar. As suas atmosferas de hidrogénio e hélio são tão inchadas que os exoplanetas são quase do tamanho de Júpiter.

De acordo com o comunicado da agência espacial, estes exoplanetas têm uma densidade inferior a 0,1 gramas por centímetro cúbico – e é por esse motivo que estes corpos espaciais são comparados a algodão doce.

Com a ajuda dos dados recolhidos pelo Hubble, a equipa de astrónomos procurou pela presença de alguns elementos, especialmente água, na atmosfera dos planetas Kepler-51 b e Kepler 51 d. O telescópio da NASA observou estes planetas enquanto passavam à frente da sua estrela, com o objectivo de observar a cor infravermelha do seu “pôr do sol”.

NASA / ESA / L. Hustak and J. Olmsted (STScI)

Segundo a Sputnik News, os astrónomos deduziram a quantidade de luz absorvida pela atmosfera sob luz infravermelha, o que permitiu encontrar indicadores dos constituintes químicos dos planetas. Desta forma, a equipa descobriu que os espectros de ambos os planetas não possuíam nenhuma assinatura química reveladora, possivelmente devido às altas nuvens de partículas nas suas atmosferas.

No entanto, ao contrário das nuvens de água da Terra, as nuvens destes planetas podem ser compostas por cristais de sal ou névoas fotoquímicas, como as que podemos encontrar em Titã, a maior lua de Saturno.

A equipa concluiu que as baixas densidades destes planetas seriam, em parte, consequência da juventude do sistema, isto porque é suposto que os planetas se tenham formado fora da “linha de congelamento” da estrela, a região de possíveis órbitas onde os materiais gelados podem sobreviver, movendo-se depois para o seu interior.

Em comparação com o Sol, que tem cerca de 4,6 mil milhões de anos, este sistema tem apenas 500 milhões de anos. “Este sistema oferece um laboratório único para testar as teorias da evolução inicial dos planetas”, afirmou Zach Berta-Thomson, da Universidade do Colorado, nos Estados Unidos.

Segundo os cientistas, uma vez que os planetas estão muito mais próximos da estrela, é provável que as suas atmosferas de baixa densidade evaporem no Espaço nos próximos milhares de milhões de anos.

Nem tudo está perdido nesta luta para determinar a composição atmosférica destes dois planetas: o próximo Telescópio Espacial James Webb, também da NASA,deverá ser capaz de “espiar” através das nuvens, graças à sua sensibilidade e comprimentos de onda infravermelhos mais longos.

Observações futuras com este telescópio podem fornecer ainda mais pistas sobre de que são feitos estes planetas de algodão doce.

ZAP //

Por ZAP
26 Dezembro, 2019

 

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