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jun 27

Kepler: a missão K2 descobriu exoplaneta recém-nascido formado em volta de estrela jovem

Quando um exoplaneta passa em frente da sua estrela hospedeira, o objeto bloqueia uma pequena parte da luz estelar. Observando a diminuição do brilho estelar, em um evento que os astrônomos chamam de ‘trânsito’, e monitorando de forma contínua o comportamento da estrela os astrônomos conseguem detectar planetas fora do Sistema Solar com um alto grau de confiabilidade. K2-33b é um exoplaneta ligeiramente maior que Netuno e orbita uma estrela com 5 a 10 milhões de anos de idade. Além do exoplaneta recém descoberto a estrela abriga um disco de escombros, visto como um anel brilhante circundando o astro principal.

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K2-33b, ilustrado aqui, é um dos mais jovens exoplanetas já detectados até hoje. K2-33b completa uma órbita em torno da sua estrela hospedeira a cada 5 dias. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Assim, os astrônomos descobriram o mais novo exoplaneta totalmente formado já detectado. A descoberta foi feita usando o Telescópio Espacial Kepler da NASA durante sua missão estendida K2, contando com a ajuda do Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Havaí.

O exoplaneta K2-33b completa uma órbita em torno da sua estrela hospedeira a cada cinco dias. Dada sua pouca idade, K2-33b consiste em um dos poucos exoplanetas recém-nascidos já encontrados até à data.

Trevor David, membro do Caltech em Pasadena, autor líder do novo estudo publicado na edição de 20 de junho de 2016 da revista Nature, disse:

A nossa Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos. Em comparação, o exoplaneta K2-33b é muito jovem. Podemos pensar nele como uma criança.

Trevor David é um estudante de graduação que trabalha com a astrônoma Lynne Hillenbrand, também do Caltech.

A formação planetária é um processo complexo e tumultuoso que permanece ainda encoberto por mistérios. Os astrônomos já descobriram e confirmaram, até agora, cerca de 3.000 exoplanetas, entretanto, quase todos orbitam estrelas de meia-idade, com idades de bilhões de anos ou mais. Para os astrônomos, a tentativa de compreender os ciclos de vida dos sistemas planetários usando exemplos existentes é algo tão difícil como tentar aprender como é que as pessoas crescem, desde bebês até crianças e depois para adolescentes, estudando apenas adultos.

O coautor Erik Petigura, também de Caltech, afirmou:

O exoplaneta recém-nascido ajuda-nos a melhor entender como é que os exoplanetas se formam, o que é importante para a compreensão dos processos que levaram à formação da Terra.

Os primeiros sinais da existência do exoplaneta foram obtidos pelo K2. A câmara a bordo do telescópio espacial detectou um escurecimento periódico na luz emitida pela estrela hospedeira do exoplaneta, um sinal de que um exoplaneta em órbita poderia estar passando regularmente em frente da estrela e bloqueando parte da sua luz. Os dados do Observatório Keck validaram que a diminuição de luz era provocada por um exoplaneta e também ajudaram a confirmar a sua pouca idade.

http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia20691.jpg

Esta imagem mostra o sistema K2-33 com o seu exoplaneta K2-33b, em comparação com o nosso Sistema Solar. O exoplaneta tem uma órbita com a duração de 5 dias, enquanto Mercúrio orbita o Sol a cada 88 dias. Isso é consequência do fato do exoplaneta estar quase dez vezes mais perto da sua estrela que Mercúrio está do Sol. Créditos: NASA/JPL-Caltech

As medições no espectro do infravermelho fornecidas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA mostraram que a estrela do sistema está cercada por um disco fino de detritos planetários, indicando que a sua fase de formação planetária está para terminar. Os exoplanetas formam-se a partir de discos espessos de gás e poeira, chamados discos protoplanetários, que envolvem estrelas jovens.

A coautora Anne Marie Cody, do programa pós-doutoramento no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, Califórnia, EUA, explicou:

Inicialmente, este material pode obscurecer quaisquer exoplanetas em formação, mas, após alguns milhões de anos, a poeira começa a dissipar-se. É durante esta janela de tempo que podemos começar a detectar as assinaturas de exoplanetas jovens com o K2.

Uma característica surpreendente na descoberta de K2-33b é quão perto está o recém-nascido exoplaneta da sua estrela. O exoplaneta está quase 10 vezes mais perto da sua estrela que Mercúrio está do nosso Sol, o que o torna bastante quente. Apesar de já terem sido descobertos vários exoplanetas em órbitas tão íntimas, os astrônomos há muito que tentam compreender como é que estes gigantes gasosos assentam em órbitas tão pequenas. Algumas teorias propõem que são necessários centenas de milhões de anos para trazer um exoplaneta de uma órbita mais distante para uma órbita mais interna e, portanto, não podem explicar a posição atual de K2-33b, que é um mundo bastante mais jovem.

O time científico sugere que existem duas principais teorias que podem explicar como K2-33b acabou tão perto da sua estrela. Poderia ter migrado para lá em um processo chamado migração de disco, um processo que que leva centenas de milhares de anos. Ou, que o exoplaneta se formou “in situ”, ou seja, exatamente onde está. A descoberta de K2-33b, portanto, dá aos teóricos uma nova referência de dados para ponderar.

Trevor David disse:

Após as primeiras descobertas de exoplanetas massivos em órbitas íntimas há cerca de 20 anos foi imediatamente sugerido que não podiam, absolutamente, ter-se formado por lá, mas, ao longo dos últimos anos, cresceu algum impulso para as teorias de formação “in situ”, pelo que a ideia não é tão selvagem quanto parecia anteriormente.

Trevor David concluiu:

A questão que estamos tentando responder é: será que esses exoplanetas levam muito tempo para assentar nestas órbitas quentes, ou será que podem lá estar desde muito cedo? E estamos respondendo que, pelo menos neste caso, sim, podem realmente estar aí em um estágio muito inicial.

Fontes

Caltech: Newborn Exoplanet Discovered Around Young Star

Keck: Discovered: Youngest Fully-Formed Exoplanet Ever

NASA: NASA’s K2 Finds Newborn Exoplanet Around Young Star

Centauri Dreams: Young Exoplanet Highlights Migration Theories

Artigo Científico

A Neptune-sized transiting planet closely orbiting a 5-10-million-year-old star

._._.

1606.06729v1-A-Neptune-sized-transiting-planet-closely-orbiting-a-5-10-million-year-old-star

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