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maio 04

O observatório aéreo SOFIA confirma que o Sistema Planetário vizinho em Espsilon Eridani é similar ao nosso

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Impressão artística do sistema Epsilon Eridani mostra o exoplaneta Epsilon Eridani b. No plano da frente, à direita, se encontra um exoplaneta de massa equivalente à de Júpiter que orbita sua estrela hospedeira além da borda exterior de um cinturão de asteroides. No plano de fundo, pode ser vista um outro cinturão estreito, de asteroides ou de cometas e também um terceiro cinturão, mais exterior, parecido em tamanho com o Cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar. A semelhança da arquitetura do sistema Epsilon Eridani com a do nosso Sistema Solar é impressionante, embora eps  Eri seja muito mais jovem do que o nosso Sol. As observações do telescópio aéreo SOFIA confirmaram a existência do cinturão de asteroides adjacente à órbita do planeta joviano Epsilon Eridani b. Créditos: NASA/SOFIA/Lynette Cook

O observatório aéreo da NASA, SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), concluiu recentemente um estudo detalhado de um sistema estelar vizinho. As investigações confirmaram que este sistema tem uma arquitetura notavelmente semelhante à do nosso Sistema Solar.

Localizado a 10,5 anos-luz da Terra na direção da constelação do hemisfério sul, Eridanus, a estrela Epsilon Edirani (ε Eri) possui o sistema exoplanetário mais próximo que gira ao redor de uma estrela parecida com um jovem Sol. Trata-se de um local privilegiado para se investigar como os exoplanetas se formam em torno de estrelas parecidas com o Sol. Esse é o sistema estelar onde se localiza a estação espacial “Babylon 5” da série de ficção científica homônima.

Estudos prévios indicaram que Epsilon Eridani tem um disco de detritos, nome que os astrônomos dão a material remanescente que ainda está em órbita de uma estrela após a construção planetária ter terminado. Os detritos podem assumir a forma de gás e poeira, bem como pequenos corpos rochosos e gelados. Os discos de detritos podem ser contínuos e largos ou concentrados em cinturões de detritos, semelhantes ao cinturão principal de asteroides (entre Marte e Júpiter) em nosso Sistema Solar e ao Cinturão de Kuiper, a região além da órbita de Netuno onde residem centenas de milhares de objetos rochosos. Além disso, medições sensíveis do movimento de Epsilon Eridani indicam que um exoplaneta com quase a massa de Júpiter orbita a estrela a uma distância comparável à do nosso gigante gasoso em relação ao Sol.

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/epsiloneridani_fig_2.jpg

Esse diagrama, baseado em observações do observatório espacial Spitzer, mostra as seções interiores e exteriores do sistema Epsilon Eridani em comparação com os correspondentes componentes do nosso Sistema Solar. Créditos: NASA/JPL/Caltech/R. Hurt (SSC)

Com as novas imagens obtidas pelo SOFIA, Kate Su da Universidade do Arizona e a sua equipe de pesquisa foram capazes de distinguir entre dois modelos teóricos da localização de detritos quentes, como poeira e gás, no sistema Epsilon Eridani. Estes modelos foram baseados em dados anteriores obtidos através do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. São esses os modelos:

  1. O primeiro modelo indica que o material quente está em dois anéis estreitos de detritos, que corresponderiam respectivamente às posições do cinturão principal de asteroides e à órbita de Urano em nosso Sistema Solar. Usando este modelo, os teóricos indicam que o maior planeta num sistema planetário poderia, normalmente, estar associado com um cinturão de detritos adjacente.
  2. O segundo modelo atribui o material quente a poeira originária da zona exterior parecida ao Cinturão de Kuiper e enchendo um disco de detritos mais perto da estrela central. Neste modelo, o material quente está em um disco largo, não está concentrado em anéis tipo cinturão de asteroides, nem está associado a quaisquer exoplanetas na região interna.
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Da esquerda para a direita estão os astrônomos Massimo Marengo, Andrew Helton e Kate Su estudando imagens de Epsilon Eridani durante o voo usando o SOFIA. Crédito: Massimo Marengo

Usando o SOFIA, Kate Su e a sua equipe verificaram que o material quente em torno de ε Eri está, de fato, organizado como o primeiro modelo sugere e se encontra, pelo menos, em um cinturão estreito em vez residir em um disco largo e contínuo.

Estas observações foram possíveis porque o SOFIA tem uma abertura telescópica maior que a do Spitzer, medindo 100 polegadas (2,5 metros) em diâmetro em comparação com as 33,5 polegadas (0,85 metros) do Spitzer. Tal dimensão permitiu com que a equipe a bordo do SOFIA discernisse detalhes três vezes menores do que seria possível observar com o Spitzer.

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Aeronave que leva o telescópio SOFIA antes de um voo em 2015 em uma missão para observar uma estrela próxima. Crédito: Massimo Marengo

Adicionalmente, a poderosa câmera de infravermelho do SOFIA, FORCAST (Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope), permitiu com que a equipe estudasse a mais forte emissão infravermelha do material quente ao redor de Epsilon Eridani, em comprimentos de onda entre os 25-40 micrômetros, indetectável por observatórios terrestres.

Kate Su explicou:

A alta resolução espacial do SOFIA, em combinação com a cobertura única e a impressionante faixa dinâmica da câmara FORCAST, permitiu-nos resolver a emissão quente em torno de Epsilon Eridani, confirmando o modelo que localizava o material quente perto da órbita do planeta Joviano. Além disso, é necessário um objeto de massa planetária para parar a camada de poeira da zona exterior, semelhante ao papel de Netuno no nosso Sistema Solar. É realmente impressionante como Epsilon Eridani, uma versão muito mais jovem do nosso Sistema Solar, está ‘construído’ como o nosso.

Este estudo foi publicado na edição de 25 de abril de 2017 do The Astronomical Journal.

Fontes

Universidade Estatal de Iowa: Astronomers confirm nearby star a good model of our early solar system

NASA: SOFIA Confirms Nearby Planetary System is Similar to Our Own

._._.

1703.10330 – The Inner 25 AU Debris Distribution in the epsilon Eri System

2 comentários

  1. Lucas Silva

    Me apareceu uma curiosidade que sei que não tem a ver com o texto: imagine duas estrelas na sequência principal uma estrela G como o Sol e uma estrela M fria (uns 80 MJ) orbitando na zona habitável da estrela G mais ou menos na região de Marte, ao redor da estrela M teria um planeta rochoso entre 0,5 até 2 massas terrestres na ponta exterior da zona habitável travado com a estrela.

    O Brilho das duas estrelas se somariam fazendo o planeta receber uma energia equivalente a da terra ou próximo disso, o interessante é que conforme o planeta orbita a anã vermelha, o lado do planeta na direção oposta da estrela M teria ciclos dia e noite enquanto o outro lado teria momentos em que as duas estrelas apareceriam no céu, e isso significa que teria momentos em que os dois lados estariam sendo iluminados ao mesmo tempo.

    Testei no Universe Sandbox² e as orbitas ficaram estáveis e deu até para por uma super terra habitável com pouca variação da temperatura média.

    Mas na realidade o que ocorreria no clima deste planeta? seria habitável? seriam planetas comuns? se não, o que impediria eles de se formarem?

    1. ROCA

      O problema aí no seu modelo é que duas estrelas tão próximas (1,5 UA) não permitiriam (com probabilidade alta) a existência de exoplanetas tipo Terra ou maiores orbitando qualquer uma das duas estrelas em questão.

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