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Astrônomos Detectam Luz Refletida de Exoplaneta Com a Órbita Mais Excêntrica Já Conhecida

Space Today
21 mar 2016

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Liderada pelo astrônomo Stephen Kane da San Francisco State University, uma equipe de pesquisadores registrou um exoplaneta a cerca de 117 anos-luz de distância da Terra que possui a órbita mais excêntrica já observada.

Além disso, Kane e seus colegas foram capazes de detectar um sinal da luz refletida pelo exoplaneta conhecido como HD 20782-a, enquanto ele fazia a sua maior aproximação orbital da sua estrela.

Nesse caso, a palavra excêntrica, não refere a um adjetivo, mas sim, o quanto a órbita de um planeta é elíptica ao redor da sua estrela. Enquanto que os planetas no nosso Sistema Solar orbitam o Sol numa órbita quase circular, os astrônomos já descobriram alguns exoplanetas com órbitas altamente elípticas ou excêntricas.

O HD 20782-a tem a órbita mais escêntrica já medida, com uma excntricidade de 0.96. Isso significa que o planeta se move ao redor da estrela quase que numa elipse perfeita, viajando ao longo da sua trajetória muito distante da estrela, e depois chegando bem perto da estrela.

Esse exoplaneta oferece uma oportunidade única para se estudar a atmosfera planetária de um planeta com uma órbita totalmente diferente daquela observada no nosso Sistema Solar. Estudando a luz refletida pelo exoplaneta pode fazer com que os astrônomos aprendam mais sobre a estrutura e a composição da atmosfera planetária que pode ser brevemente exposta pela sua estrela.

No ponto mais distante da sua órbita, o planeta está separado da sua estrela por uma distância equivalente a 2.5 vezes a distância entre a Terra e o Sol. No ponto mais próximo da sua órbita, ela chega a 0.06 vezes a distância entre a Terra e o Sol, ou seja, muito mais perto do que a órbita de Mercúrio. Esse exoplaneta tem uma massa equivalente a massa de Júpiter e orbita a sua estrela como se fosse um cometa.

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Observações anteriores do HD 20782-a, já sugeriam que o exoplaneta pudesse ter uma órbita extremamente excêntrica. Os astrônomos foram capazes de confirmar sua excentricidade extrema e o resto dos parâmetros orbitais como parte do Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey (TERMS), um projeto liderado por Kane para detectar exoplanetras à medida que eles passam na frente de suas estrelas.

Usando esses novos parâmetros, os cientistas também usaram telescópios espaciais para coletar dados de luz do planeta enquanto ele passava perto da sua estrela. Eles foram então capazes de detectar uma mudança no brilho que parece ser um sinal da luz refletida pela atmosfera do planeta.

A luz refletida poderia dizer aos pesquisadores mais sobre como a atmosfera do exoplaneta responde quando ele passa a maior parte do tempo longe da estrela, mas quando chega próximo da estrela ele é super aquecido. A porcentagem de luz refletida pelo planeta, ou o quão brilhante ele aparece no céu, é determinada em parte pela composição da sua atmosfera. Exoplanetas cobertos com nuvens cheias de partículas de gelo, como Vênus e Júpiter, por exemplo, são muito refletivos. Mas se um planeta como Júpiter se mover para perto do Sol, o material congelado de suas nuvens poderia ser totalmente removido.

Em alguns exoplanetas, do tamanho de Júpiter que possuem órbitas circulares curtas, esse fenômeno parece arrancar as partículas refletivas da atmosfera fazendo com que eles apareçam escuros. Mas no caso do HD 20782-a, a atmosfera do planeta não tem uma chance de responder. O tempo que ele orbita a sua estrela é tão rápido que não tem tempo suficiente para remover todo material congelado que faz com que sua atmosfera seja tão refletiva.

Os astrônomos não podem determinar do que exatamente a atmosfera do HD 20782-a é feita, mas as observações mais novas sugerem que ela pode ser uma atmosfera parecida com a de Júpiter, com uma cobertura de nuvens altamente refletiva.

Exoplanetas como o HD 20782-a contêm várias questões para os astrônomos. Quando se observa um exoplaneta como esse numa órbita de excentricidade tão alta, pode ser muito difícil explicar como ele chegou a essa órbita. É como se estivesse pesquisando um assassinato, você sabe que algo ruim aconteceu, mas você não consegue descobrir como como aconteceu.

No caso do exoplaneta HD 20782-a existem algumas hipóteses. Em uma delas existe a possibilidade de que originalmente existisse mais de um planeta no sistema, e um planeta desenvolveu uma órbita instável que fez com que os dois chegassem muito próximos. Essa situação de colisão, ou quase colisão entre os dois, pode ter ejetado um planeta totalmente do sistema e colocado o HD 20782-a numa órbita excêntrica. Outra hipótese, é que como o planeta está num sistema estelar binário, nesse caso a segunda estrela do sistema pode ter feito uma aproximação, que tirou o HD 20782-a da sua órbita circular.

Kane, que liderou o estudo é membro da equipe de ciência de dois satélites que em breve serão lançados para estudar os exoplanetas, o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA e o Characterizing ExOPlanet Satellite, o CHEOPS da ESA, que certamente serão usados para estudar mais a fundo o HD 20782-a.

Evidence for reflected_lightfrom_the_most_eccentric_exoplanet_known from Sérgio Sacani

Fonte:

http://phys.org/news/2016-03-eccentric-planet-astronomers.html

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