WASP-12b está numa “espiral da morte”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do escaldante gigante gasoso WASP-12b e da sua estrela. Uma equipa de astrofísicos mostrou que este exoplaneta está a espiralar em direcção à sua estrela, rumo à sua completa destruição daqui a aproximadamente 3 milhões de anos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

A Terra está condenada – mas só daqui a 5 mil milhões de anos. O nosso planeta será torriscado à medida que o Sol se expande e se torna numa gigante vermelha, mas o exoplaneta WASP-12b, localizado a 600 anos-luz de distância na direcção da constelação de Cocheiro, tem menos de um milésimo desse tempo: uns comparativamente insignificantes 3 milhões de anos.

Uma equipa de astrofísicos mostrou que WASP-12b está a espiralar em direcção à sua estrela hospedeira, rumo à sua destruição. O artigo científico foi publicado na edição de 27 de Dezembro de 2019 da revista The Astrophysical Journal Letters.

WASP-12b é conhecido por ser um “Júpiter quente”, um gigante gasoso como o nosso vizinho Júpiter, mas que está muito próximo da sua estrela-mãe, completando uma órbita em apenas 26 horas (em contraste, a Terra demora 365 dias; até Mercúrio, o planeta mais interior do Sistema Solar, demora 88 dias).

“Desde a descoberta do primeiro ‘Júpiter quente’ em 1995 – uma descoberta reconhecida o ano passado com o Prémio Nobel da Física – que nos perguntamos quanto tempo podem estes planetas sobreviver,” disse Joshua Winn, professor de ciências astrofísicas em Princeton e um dos autores do artigo científico. “Tínhamos a certeza de que não podiam durar para sempre. As fortes interacções gravitacionais entre o planeta e a estrela devem fazer o planeta espiralar para dentro e ser destruído, mas ninguém podia prever quanto tempo isso levaria. Pode levar milhões de anos, milhares de milhões, ou até biliões. Agora que medimos o ritmo, pelo menos para um sistema – são milhões de anos -, temos uma nova pista sobre o comportamento das estrelas como corpos fluídos.”

O problema é que à medida que WASP-12b orbita a sua estrela, os dois corpos exercem força gravitacional um sobre o outro, levantando “marés” como as marés do oceano levantadas pela Lua na Terra.

Dentro da estrela, estas ondas fazem com que se torne ligeiramente distorcida e oscile. Devido à fricção, estas ondas colidem e as oscilações diminuem, um processo que gradualmente converte a energia orbital do planeta em calor dentro da estrela.

A fricção associada às marés também exerce um torque gravitacional no planeta, fazendo com que o planeta espirale para dentro. A medição da rapidez com que a órbita do planeta está a encolher revela a rapidez com que a estrela está a dissipar a energia orbital, o que fornece aos astrofísicos pistas sobre o interior das estrelas.

“Se pudermos encontrar mais planetas como WASP-12b cujas órbitas estão decaindo, seremos capazes de aprender mais sobre a evolução e sobre o destino final dos sistemas exoplanetários,” disse o autor principal Samuel Yee, estudante de ciências astrofísicas. “Embora este fenómeno tenha sido previsto no passado para planetas gigantes íntimos como WASP-12b, esta é a primeira vez que capturamos este processo em acção.”

Uma das primeiras pessoas a fazer essa previsão foi Frederic Radio, professor de física e astronomia na Universidade Northwestern, que não esteve envolvido no estudo de Yee e Winn. “Todos nós esperámos quase 25 anos para que este efeito fosse detectado observacionalmente,” disse Rasio. “As implicações a curto prazo deste decaimento orbital medido também são muito importantes. Em particular, significa que deverão haver muitos mais Júpiteres quentes já destruídos. Quanto atingem o limite de Roche – o limite de perturbação das marés de um objecto numa órbita circular – os seus invólucros podem ser despojados, revelando um núcleo rochoso parecido com uma super-Terra (ou talvez um mini-Neptuno, caso possam reter um pouco da sua camada de gás).”

Rasio também é editor da The Astrophysical Journal Letters, a revista que publicou o novo artigo científico. Os investigadores haviam originalmente submetido o seu trabalho a outra revista científica menos prestigiada, também publicada pela Sociedade Astronómica Americana, mas Rasio redirecionou o artigo devido à “especialmente grande importância” da investigação. “Parte do meu trabalho é garantir que todas as principais novas descobertas apresentadas nos manuscritos submetidos aos periódicos da Sociedade Astronómica Americana sejam consideradas para publicação na The Astrophysical Journal Letters,” explicou. “Neste caso, a decisão foi fácil.”

WASP-12b foi descoberto em 2008 pelo método de trânsito, no qual os astrónomos observam uma pequena queda no brilho de uma estrela quando um planeta passa à sua frente, de cada vez que completa uma órbita. Desde a sua descoberta, o intervalo entre quedas sucessivas diminuiu 29 milissegundos por ano – uma característica observada pela primeira vez em 2017 pelo co-autor Kishore Patra, na altura estudante do MIT (Massachusetts Institute of Technology).

Essa ligeira diminuição pode sugerir que a órbita do planeta está a encolher, mas existem outras explicações possíveis: se a órbita de WASP-12b for mais oval do que circular, por exemplo, as mudanças aparentes no período orbital podem ser provocadas pela mudança de orientação da órbita.

A maneira de ter a certeza de que a órbita está realmente a diminuir é observar o planeta a desaparecer por trás da sua estrela, um evento conhecido como ocultação. Se a órbita está apenas a mudar de direcção, o período orbital real não muda, de modo que se os trânsitos ocorrem mais depressa do que o esperado, as ocultações deverão ocorrer mais lentamente. Mas se a órbita estiver realmente a decair, o tempo dos trânsitos e das ocultações deve mudar na mesma direcção.

Nos últimos dois anos, os investigadores recolheram mais dados, incluindo novas observações de ocultações feitas com o Telescópio Espacial Spitzer.

“Estes novos dados apoiam fortemente o cenário de decaimento orbital, o que nos permite dizer com firmeza que o planeta está realmente a espiralar em direcção à sua estrela,” disse Yee. “Isto confirma as previsões teóricas de longa data e dados indirectos, sugerindo que os Júpiteres quentes devem ser destruídos por este processo.”

Esta descoberta vai ajudar os teóricos a entender o funcionamento interno das estrelas e a interpretar outros dados relacionados com as interacções das marés,” disse Winn. “Também nos diz mais sobre a vida dos Júpiteres quentes, uma pista que pode ajudar a lançar luz sobre a formação destes planetas estranhos e inesperados.”

Astronomia On-line
14 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3338: O exoplaneta “Frankenstein” está numa espiral da morte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(dr) NASA / ESA / G. Bacon (STScI)
Impressão artística do exoplaneta WASP-12b

O exoplaneta WASP-12b, a 600 anos-luz de distância, está numa espiral em direcção à sua estrela hospedeira, ou seja, em direcção a uma destruição segura em apenas três milhões de anos.

O WASP-12b é conhecido como “Júpiter quente”, um planeta gasoso gigante como o nosso vizinho Júpiter, mas muito próximo da sua própria estrela, orbitando o Sol em apenas 26 horas.

“Desde a descoberta do primeiro ‘Júpiter quente’ em 1995, uma descoberta que foi reconhecida este ano com o Prémio Nobel da Física, questionamos quanto tempo estes planetas podem sobreviver”, disse Joshua Winn, um dos autores do artigo científico recentemente publicado na Astrophysical Journal Letters, citado pelo Europa Press.

“Tínhamos a certeza de que não poderiam durar para sempre. As fortes interacções gravitacionais entre o planeta e a estrela devem fazer o planeta girar para dentro e ser destruído, mas ninguém consegue prever quanto tempo demorará a acontecer. Agora que medimos a taxa para pelo menos um sistema, sabemos que se tratam de milhões de anos, e temos assim uma nova pista sobre o comportamento das estrelas como corpos fluidos.”

Mas há um problema: à medida que o “Frankenstein” orbita a sua estrela, os dois corpos exercem força gravitacional um sobre o outro, elevando “marés” – tal como as marés do oceano.

Dentro da estrela, essas ondas causam distorções e oscilações. Devido ao atrito, as ondas quebram e as oscilações diminuem, um processo que gradualmente converte a energia orbital do planeta em calor dentro da estrela.

Por sua vez, o atrito associado às marés também exerce um par gravitacional no planeta, fazendo o planeta entrar numa espiral para dentro. Medir a rapidez com que a órbita do planeta está a encolher revela a rapidez com que a estrela dissipa a energia orbital, o que fornece pistas astrofísicas sobre o interior das estrelas.

Samuel Yee, primeiro autor do artigo científico, explicou que se os cientistas encontrarem mais planetas como este – cujas órbitas se estão a deteriorar – “podemos aprender sobre a evolução e o destino final dos sistemas exoplanetários”.

“Apesar de este fenómeno ter sido previsto para planetas gigantes próximos, esta é a primeira vez que vemos este processo em acção”.

ZAP //

Por ZAP
9 Janeiro, 2020

spacenews

 

3088: NASA revela detalhes do exoplaneta “Frankenstein”

CIÊNCIA

NASA. NASA/ ESA/ G. Bacon (STScI)

O Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA acaba de revelar novos detalhes do exoplaneta WASP-12b, que orbita a estrela WASP-12.  

Este mundo encontra-se a 1.400 anos-luz do nosso Sistema Solar na constelação de Auriga e, segundo indica a agência espacial norte-americana, trata-se de um “Júpiter quente”, isto é, um planeta com uma massa semelhante à de Júpiter perto de uma estrela.

“Uma estrela monstruosa está a roubar pedaços dos seus planetas vizinhos, o o WASP-12b, para se transformar definitivamente num Frankenstein“, escreveu a NASA.

“A gravidade extrema está a esticar o gigante de gás quente na forma de um ovo, enquanto canibaliza lentamente o planeta (…) Em breve [10 milhões de anos], este planeta será completamente devorado pela sua estrela faminta”.

A agência espacial norte-americana destaca ainda um outro exoplaneta, o TrEs-2b. Trata-se de um mundo escuro que reflete menos de um por cento de qualquer luz que o atinja e, por este motivo, foi rotulado pela NASA como planeta da Noite Eterna.

Este é “o planeta mais sombrio já descoberto a orbitar uma estrela. Este mundo alienígena é menos reflexivo do que o carvão (…) Dentro da sua atmosfera, voaríamos às cegas no escuro (…) O ar deste planeta é tão quente quanto lava”.

Nos últimos anos, o número de exoplanetas descobertos têm aumentado significativamente. Actualmente, são conhecidos 4000 planetas para lá do Sistema Solar.

Descoberto exoplaneta gigante que não devia existir

Uma equipa internacional de cientistas descobriu um exoplaneta gasoso gigante (o GJ 3512 b), semelhante a Júpiter, a orbitar uma

ZAP //

Por ZAP
24 Novembro, 2019