2548: Descoberto exoplaneta gigante com órbita altamente excêntrica

CIÊNCIA

Esta ilustração compara a órbita excêntrica de HR 5183 b com as órbitas mais circulares dos planetas do nosso próprio Sistema Solar.
Crédito. Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

Os astrónomos descobriram um planeta com três vezes a massa de Júpiter e com uma longa órbita em forma de ovo ao redor da sua estrela. Se este planeta fosse, de algum modo, colocado no nosso próprio Sistema Solar, ele oscilaria de dentro da nossa cintura de asteróides até para lá de Neptuno. Outros planetas gigantes com órbitas altamente elípticas já foram encontrados em torno de outras estrelas, mas nenhum desses mundos estava localizado nos confins dos seus sistemas estelares como este.

“Este planeta é diferente dos planetas do nosso Sistema Solar, mas mais do que isso, é diferente de qualquer outro exoplaneta que descobrimos até agora,” diz Sarah Blunt, estudante do Caltech e autora principal do novo estudo publicado na revista The Astronomical Journal. “Outros planetas detectados longe das suas estrelas tendem a ter excentricidades muito baixas, o que significa que as suas órbitas são mais circulares. O facto de que este planeta tem uma excentricidade tão alta indica alguma diferença na maneira como se formou ou evoluiu em relação aos outros planetas.”

O planeta foi descoberto usando o método de velocidade radial, um “cavalo de batalha” da descoberta de exoplanetas que detecta novos mundos rastreando como as suas estrelas-mãe “oscilam” em resposta aos puxões gravitacionais desses planetas. No entanto, as análises destes dados geralmente requerem observações feitas durante todo o período orbital de um planeta. Para planetas que orbitam longe das suas estrelas, isso pode ser difícil: uma órbita completa pode levar dezenas ou até centenas de anos.

O CPS (California Planet Search), liderado pelo professor de Astronomia do Caltech Andrew R. Howard, é um dos poucos grupos que observa estrelas nas escalas de tempo de décadas necessárias para detectar exoplanetas de longo período usando velocidade radial. Os dados necessários para a descoberta do novo planeta foram fornecidos pelos dois observatórios usados pelo CPS – o Observatório Lick no norte da Califórnia e o Observatório W. M. Keck no Hawaii – e pelo Observatório McDonald no estado norte-americano do Texas.

Os astrónomos observam a estrela do planeta, chamada HR 5183, desde a década de 1990, mas não possuem dados correspondentes a uma órbita completa do planeta, chamado HR 5183 b, porque completa uma translação em torno da sua estrela aproximadamente a cada 45 a 100 anos. A equipa encontrou a planeta por causa da sua estranha órbita.

“Este planeta passa a maior parte do seu tempo vagueando na orla externa do sistema planetário da sua estrela nesta órbita altamente excêntrica, depois começa a acelerar e é projectado em torno da sua estrela,” explica Howard. “Detectámos este movimento rápido. Vimos o planeta a passar o mais perto da sua estrela e agora está a afastar-se. Isto cria uma assinatura tão distinta que podemos ter a certeza de que este é um planeta real, mesmo que não o tenhamos visto a completar uma órbita.”

Os novos achados mostram que é possível usar o método da velocidade radial para fazer detecções de outros planetas distantes sem esperar décadas. E, sugerem os investigadores, a procura de mais planetas poderá iluminar o papel de planetas gigantes na formação dos seus sistemas solares.

Os planetas tomam forma a partir dos discos de material que sobram após a formação das estrelas. Isto significa que os planetas devem começar em órbitas planas e circulares. Para que o planeta recém-detectado esteja numa órbita tão excêntrica, deve ter recebido um “pontapé” gravitacional de algum outro objecto. O cenário mais plausível, sugerem os investigadores, é que o planeta já teve um vizinho de tamanho semelhante. Quando os dois planetas se aproximaram o suficiente, um empurrou o outro para fora do sistema, forçando HR 5183 b para uma órbita altamente excêntrica.

“Este recém-descoberto planeta basicamente teria chegado como uma bola de demolição,” diz Howard, “derrubando qualquer coisa para fora do sistema.”

Esta descoberta demonstra que a nossa compreensão dos planetas para lá do nosso Sistema Solar ainda está a evoluir. Os cientistas continuam a encontrar mundos diferentes dos do nosso Sistema Solar ou de outros situados em sistemas exoplanetários já descobertos.

“Copérnico ensinou-nos que a Terra não é o centro do Sistema Solar e, à medida que passámos a descobrir outros sistemas com exoplanetas, esperávamos que fossem cópias do nosso próprio Sistema Solar,” explica Howard, “mas é surpresa atrás de surpresa neste campo. Este novo planeta é outro exemplo de um sistema diferente do nosso Sistema Solar, mas possui características notáveis que tornam o nosso Universo incrivelmente rico no que toca à sua diversidade.”

Astronomia On-line
30 de Agosto de 2019