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27 de fevereiro de 2024

Astrônomos Descobrem Um Planeta Grande Demais PAra Existir

Os astrônomos recentemente descobriram um exoplaneta que está chamando muito a atenção, o problema é que de acordo com os modelos de formação planetária esse planeta seria muito grande para existir ao redor da sua estrela.

Em um artigo publicado no dia 30 de novembro de 2023 na revista Science, os pesquisadores relataram a descoberta de um exoplaneta que é 13 vezes mais massivo que a Terra e que está orbitando a estrela ultrafria conhecida como LHS 3154, uma estrela que é nove vezes menos massiva que o Sol. A razão de massa entre o planeta recém-descoberto e a sua estrela é mais de 100 vezes maior do que a razão de massa entre a Terra e o Sol.

Essa descoberta é um recorde interessante, é o planeta mais massivo conhecido em uma órbita próxima ao redor de uma estrela do tipo anã ultrafria, esse é o tipo de estrela menos massiva e mais fria do universo. A descoberta chama a atenção pois ela vai contra o que as teorias atuais preveem sobre a formação de planetas em torno de estrelas pequenas e marca a primeira vez em que um planeta de massa tão elevada foi observado orbitando uma estrela de massa tão baixa.

Essa é só mais uma descoberta que mostra o quão pouco sabemos sobre o universo e como ele sempre pode nos surpreender. Os astrônomos jamais esperariam que descobrir um exoplaneta tão pesado em torno de uma estrela tão leve.

As estrelas nós sabemos se formam a partir de grandes nuvens de poeira e gás, após a formação da estrela, o gás e a poeira permanecem como discos de material orbitando o objeto recém-criado, o que chamamos de disco protoplanetário e nesse disco pode então ocorrer a formação de planetas.

O que não se espera é que um disco protoplanetário em torno de uma estrela de baixa massa, tenha massa suficiente para formar um planeta do tamanho do que foi descoberto. Mas ele está lá, então os astrônomos agora precisam repensar como isso pode ter acontecido.

O exoplaneta chamado de LHS 3154b foi detectado usando um espectrógrafo astronômico construído na Penn State. O instrumento se chama Habitable Zone Planet Finder ou HPF, e foi projetado para descobrir planetas orbitando as estrelas mais frias fora do nosso Sistema Solar, com o potencial de ter água em estado líquido na sua superfície.

Embora esses planetas sejam difíceis de serem detectados em torno de estrelas parecidas com o Sol, a baixa temperatura das estrelas ultrafrias  significa que os planetas capazes de ter água líquida na sua superfície estão muito mais próximos da sua estrela em relação à Terra e ao Sol. Esta distância mais curta entre estes planetas e as suas estrelas, combinada com a baixa massa das estrelas ultrafrias, resulta num sinal detectável anunciando a presença do planeta, explicou Mahadevan.

Pense nisso como se a estrela fosse uma fogueira. Quanto mais o fogo esfria, mais perto você precisará chegar do fogo para se manter aquecido. O mesmo se aplica aos planetas. Se a estrela for mais fria, então um planeta precisará estar mais próximo dessa estrela se quiser ser quente o suficiente para conter água líquida. Se um planeta tiver uma órbita suficientemente próxima da sua estrela ultrafria, podemos detectá-lo observando uma mudança muito subtil na cor do espectro ou na luz da estrela à medida que é puxada por um planeta em órbita.

Localizado no Telescópio Hobby-Eberly no Observatório McDonald no Texas, o HPF fornece algumas das medições de maior precisão até a data de tais sinais infravermelhos de estrelas próximas.

Fazer a descoberta com o HPF foi ainda mais especial, pois é um novo instrumento que os astrônomos projetaram, desenvolveram e construíram desde o início com o propósito de observar a população de planetas desconhecidos em torno das estrelas de menor massa. Agora estamos colhendo os frutos, aprendendo aspectos novos e inesperados desta excitante população de planetas que orbitam algumas das estrelas mais próximas.

O instrumento já produziu informações críticas na descoberta e confirmação de novos planetas, mas a descoberta do planeta LHS 3154b superou todas as expectativas.

Com base no trabalho de pesquisa atual com o HPF e outros instrumentos, um objeto como o recém-descoberto é provavelmente extremamente raro, por isso detectá-lo tem sido realmente emocionante. As teorias atuais sobre a formação de planetas têm dificuldade em explicar o que os astrônomos estão vendo.

No caso do enorme planeta descoberto orbitando a estrela LHS 3154, o núcleo planetário pesado inferido pelas medições da equipe exigiria uma quantidade maior de material sólido no disco de formação planetária do que os modelos atuais poderiam prever. A descoberta também levanta questões sobre a compreensão anterior da formação de estrelas, uma vez que a proporção poeira-massa e poeira-gás do disco que rodeia estrelas como LHS 3154 – quando eram jovens e recém-formadas – precisaria ser 10 vezes maior. do que o observado para formar um planeta tão massivo quanto aquele que a equipe descobriu.

O que foi descoberto pelos astrônomos fornece um caso de teste extremo para todas as teorias existentes de formação de planetas. Foi exatamente o HPF foi construído, para descobrir como as estrelas mais comuns na nossa galáxia formam planetas – e para encontrar esses planetas.

Fonte:

https://www.psu.edu/news/research/story/discovery-planet-too-big-its-sun-throws-solar-system-formation-models/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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