Encontrando Terras ao procurar Júpiteres em Sistemas Extrasolares

Ilustração de um Júpiter quente, o primeiro exoplaneta encontrado pelo observatório CoRoT da ESA em 2007. O exoplaneta CoRoT EXO-1b tem 1,78 vezes a massa de Júpiter, seu período orbital é de somente 1,5 dias e reside a 1500 anos luz de distância na constelação de Monoceros (Unicórnio)

Na caça de exoplanetas similares ao nosso é útil procurarmos por evidências e padrões que possam servir na delimitação das categorias dos sistemas onde exoplanetas em zonas habitáveis poderão eventualmente ser encontrados. Novos estudos estabelecem restrições pela busca por exoplanetas tipo-Terra perto de exoplanetas tipo-Júpiter. Os cientistas neste trabalho explicam que os movimentos (migrações planetárias) após a formação dos Júpiteres quentes provavelmente perturbam a formação de exoplanetas tipo-Terra.

A equipe de cientistas, coordenada por Jason Steffen do Centro Fermilab para Astrofísica de Partículas, baseou-se em dados da missão de busca de exoplanetas Kepler (NASA) para estudar exoplanetas da categoria “Júpiteres quentes” (em inglês Hot-Jupiters, são exoplanetas com massa e tamanho similar a de Júpiter com períodos orbitais bem curtos, da ordem de três dias terrestres). Se um exoplaneta tipo-Júpiter for descoberto graças a uma ligeira diminuição no brilho estelar quando este corpo passa entre sua estrela mãe e a Terra (conhecido como “trânsito”), então é possível, dentro de certas condições, descobrir se o Júpiter quente possui  quaisquer outros objetos companheiros.

Júpiteres quentes 

Em 63 sistemas candidatos a abrigar Júpiteres quentes identificados pelo Kepler, o time da pesquisa não achou quaisquer evidências da presença de companheiros exoplanetários vizinhos. Contudo, há explicações plausíveis para tal. A primeira razão é que não existem de fato companheiros exoplanetários nestes sistemas com Júpiteres quentes. A segunda razão possível é que os outros exoplanetas presentes são demasiado pouco massivos ou tem tamanhos diminutos para serem detectados usando estes métodos. A terceira hipótese supõe que até é possível que existam mais exoplanetas, mas talvez a configuração atual de suas órbitas os tornem indetectáveis, através destas técnicas de busca.

Netunos quentes e Júpiteres amenos

No entanto, quando expandimos a pesquisa ao incluir sistemas com o exoplanetas similares à Netuno (chamados de “Netunos quentes”), ou também os “Júpiteres amenos” (planetas com a massa similar a Júpiter mas com órbitas ligeiramente mais alongadas que as dos Júpiteres quentes), a equipe conseguiu evidências da presença de alguns potenciais companheiros. Dos 222 Netunos quentes analisadas, os cientistas descobriram evidências de dois possíveis companheiros. Por outro lado, considerando 31 Júpiteres amenos, os pesquisadores estimam que há três sistemas com possíveis companheiros.

Conclusões?

“As implicações destas descobertas demonstram que sistemas com planetas tipo-Terra se originaram de modo distinto dos sistemas que apresentam Júpiteres quentes,” afirmou Alan Boss, membro da equipe científica e do Instituto Carnegie para a Ciência. “Como supomos que os Júpiteres quentes se formam mais afastados de suas órbitas atuais e depois migram para bem perto das suas estrelas, a migração em direção ao interior do sistema perturba a formação de planetas tipo-Terra. Isso nos leva a pensar que se o nosso Sol tivesse um Júpiter quente, certamente não estaríamos aqui.”

Este trabalho foi publicado em de 7 de Maio de 2012 na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fonte

Carnegie Institution for Science: Looking for Earths by looking for Jupiters 

Centauri Dreams: Disruptive Planets and their Consequences

Artigo Científico

PNAS: Kepler constraints on planets near hot Jupiters 

ArXiv.org: Kepler constraints on planets near hot Jupiters

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