Esta é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de medir o movimento de um enorme planeta semelhante a Júpiter que está orbitando muito longe de suas estrelas hospedeiras e do disco de detritos visíveis. Este disco é semelhante ao nosso Cinturão de Kuiper de pequenos corpos gelados além de Netuno. Em nosso próprio Sistema Solar, o suspeito planeta Nove também ficaria longe do Cinturão de Kuiper em uma órbita igualmente estranha. Embora a busca por um Planeta Nove continue, esta descoberta de exoplanetas é evidência de que tais órbitas estranhas são possíveis.
"Este sistema traça uma comparação potencialmente única com o nosso Sistema Solar", explicou o principal autor do artigo, Meiji Nguyen, da Universidade da Califórnia, Berkeley. "Está amplamente separado de suas estrelas hospedeiras em uma órbita excêntrica e altamente desalinhada, assim como a previsão para o Planeta Nove. Isso levanta a questão de como esses planetas se formaram e evoluíram para terminar em sua configuração atual".
O sistema onde reside este gigante gasoso tem apenas 15 milhões de anos. Isso sugere que nosso Planeta Nove - se é que existe - poderia ter se formado muito cedo na evolução de nosso Sistema Solar de 4,6 bilhões de anos.
Uma Órbita Extrema
O exoplaneta de massa de 11 Júpiter chamado HD 106906 b foi descoberto em 2013 com os Telescópios Magalhães no Observatório Las Campanas no Deserto de Atacama, no Chile. No entanto, os astrônomos não sabiam nada sobre a órbita do planeta. Isso exigia algo que apenas o Telescópio Espacial Hubble poderia fazer: coletar medições muito precisas do movimento do vagabundo ao longo de 14 anos com uma precisão extraordinária. A equipe usou dados do arquivo Hubble que forneceram evidências para este movimento.
O exoplaneta reside extremamente longe de seu par de estrelas jovens e brilhantes - mais de 730 vezes a distância da Terra ao Sol, ou quase 6,8 bilhões de milhas. Essa ampla separação tornou um enorme desafio determinar a órbita de 15.000 anos em um período de tempo relativamente curto de observações do Hubble. O planeta está rastejando muito lentamente ao longo de sua órbita, devido à fraca atração gravitacional de suas distantes estrelas-mãe.
A equipe do Hubble ficou surpresa ao descobrir que o mundo remoto tem uma órbita extrema que é muito desalinhada, alongada e externa ao disco de detritos que envolve as estrelas gêmeas do exoplaneta. O disco de destroços em si é muito incomum, talvez devido ao puxão gravitacional do planeta rebelde.
Então, como o exoplaneta chegou a uma órbita tão distante e estranhamente inclinada? A teoria prevalecente é que se formou muito mais perto de suas estrelas, cerca de três vezes a distância que a Terra está do sol. Mas o arrasto dentro do disco de gás do sistema fez com que a órbita do planeta decaísse, forçando-o a migrar para dentro em direção ao seu par estelar. Os efeitos gravitacionais das estrelas gêmeas girando então o chutaram para uma órbita excêntrica que quase o jogou para fora do sistema e no vazio do espaço interestelar. Então, uma estrela que passava de fora do sistema estabilizou a órbita do exoplaneta e o impediu de deixar seu sistema doméstico.
Em um estudo publicado em 2015, Kalas liderou uma equipe que encontrou evidências circunstanciais para o comportamento do planeta em fuga: o disco de detritos do sistema é fortemente assimétrico, em vez de ser uma distribuição circular de material em forma de "torta de pizza". Um lado do disco é truncado em relação ao lado oposto e também é perturbado verticalmente, em vez de ficar restrito a um plano estreito visto no lado oposto das estrelas.
Este cenário para a órbita bizarra de HD 106906 b é semelhante em alguns aspectos ao que pode ter feito com que o hipotético Planeta Nove terminasse nos confins de nosso próprio Sistema Solar, bem além da órbita dos outros planetas e além do Cinturão de Kuiper. O planeta Nove poderia ter se formado no sistema solar interno e sido expulso por interações com Júpiter. No entanto, Júpiter - o proverbial gorila de 800 libras em nosso Sistema Solar - muito provavelmente teria lançado o Planeta Nove muito além de Plutão. As estrelas que passam podem ter estabilizado a órbita do planeta expulso, empurrando o caminho da órbita para longe de Júpiter e dos outros planetas no Sistema Solar interno.
Cientistas usando o próximo James Webb Space Telescope da NASA planejam obter dados no HD 106906 b para entender o planeta em detalhes. "Uma pergunta que você pode fazer é: o planeta tem seu próprio sistema de detritos ao seu redor? Ele captura material toda vez que se aproxima das estrelas hospedeiras? E você seria capaz de medir isso com os dados infravermelhos térmicos de Webb, "disse De Rosa. "Além disso, em termos de ajudar a entender a órbita, acho que Webb seria útil para ajudar a confirmar nosso resultado."
Meiji Nguyen
University of California, Berkeley, California
meiji274@berkeley.edu
Universidade Paul Kalas da Califórnia, Berkeley, Califórnia
kalas@berkeley.edu
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