Caçadores de exoplanetas gigantes: procurem discos de detritos

JPL-Caltech / NASA

Esta impressão de artista mostra um grande exoplaneta a fazer com que corpos mais pequenos colidam num disco de poeira.

Não há um mapa que mostre todos os milhares de milhões de exoplanetas que se escondem na nossa Galáxia – estão tão distantes e são tão ténues em comparação com as suas estrelas, que é difícil encontrá-los. Agora, os astrónomos à procura de novos mundos definiram um possível marcador para exoplanetas gigantes.

Um novo estudo descobriu que os exoplanetas gigantes que orbitam longe das suas estrelas são mais propensos a ser encontrados em torno de estrelas jovens que têm um disco de poeira e detritos do que aquelas sem discos.

O estudo, publicado na revista The Astronomical Journal, focou-se em planetas com mais de cinco vezes a massa de Júpiter.

Este estudo é o maior, até à data, de estrelas com discos de detritos empoeirados, e encontrou as melhores evidências, até à data, de que os planetas gigantes são responsáveis por manter esse material sob controlo.

“A nossa investigação é importante para o modo como as missões futuras vão planear quais as estrelas a observar,” afirma Tiffany Meshkat, autora principal e cientista assistente do IPAC/Caltech em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.

Meshkat trabalhou neste estudo como investigadora pós-doutoral no JPL da NASA. “Muitos dos planetas já descobertos através de imagens diretas estão em sistemas com discos de detritos, e agora sabemos que a poeira pode indicar mundos por descobrir.”

Os astrónomos descobriram que a probabilidade de encontrar planetas gigantes de longo período é nove vezes superior para as estrelas com discos de detritos do que em estrelas sem discos. A estudante Martha Bryan, do Caltech, realizou a análise estatística que determinou este resultado.

Os cientistas combinaram dados de 130 sistemas estelares, compostos por uma estrela individual, com discos de detritos detetados pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, e compararam-nos com 277 estrelas que parecem não hospedar discos.  Os dois grupos estelares têm entre alguns milhões e mil milhões de anos. Das 130 estrelas, 100 já tinham sido anteriormente examinadas à procura de exoplanetas.

Como parte deste estudo, os investigadores estudaram as restantes 30 com o Observatório W. M. Keck no Hawaii e com o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile. Não detetaram quaisquer novos planetas nesses 30 sistemas, mas os dados adicionais ajudaram a caracterizar a abundância de planetas em sistemas com discos.

A investigação não resolve diretamente porque é que os exoplanetas gigantes causariam a formação de discos. Os autores sugerem que a enorme gravidade dos planetas gigantes faz com que corpos mais pequenos, de nome planetesimais, colidam violentamente em vez de formar planetas, e permaneçam em órbita como parte de um disco.

“É possível que não encontremos planetas pequenos nestes sistemas porque, ao início, estes corpos massivos destruíram os blocos de construção de planetas rochosos, enviando-os violentamente uns contra os outros a altas velocidades em vez de se combinarem gentilmente,” afirma o coautor Dimitri Mawet, professor associado de astronomia no Caltech e cientista de pesquisa sénior no JPL.

Por outro lado, os exoplanetas gigantes são mais fáceis de detetar do que os planetas rochosos, e é possível que existam alguns nesses sistemas onde não foram encontrados.

O nosso próprio Sistema Solar é o lar de gigantes gasosos responsáveis pela produção de “cinturas de detritos” – a cintura de asteroides entre Marte e Júpiter, esculpida por Júpiter, e a Cintura de Kuiper, esculpida por Neptuno.

Muitos dos sistemas estudados por Meshkat e Mawet também têm dois discos, mas também são muito mais jovens do que o nosso – até mil milhões de anos, em comparação com a idade atual de 4,5 mil milhões de anos do nosso. A juventude destes sistemas explica em parte porque contêm muito mais poeira – resultante das colisões de corpos pequenos – do que o nosso.

Um sistema discutido no estudo é o de Beta Pictoris, que foi fotografado diretamente com telescópios terrestres. Este sistema tem um disco de detritos, cometas e um exoplaneta confirmado. De facto, os cientistas previram a existência deste planeta bem antes de ser confirmado, com base na presença e estrutura do disco proeminente.

Num cenário diferente, a presença de duas cinturas de poeira num único disco de detritos sugere que existem, provavelmente, mais planetas no sistema cuja gravidade mantém essas cinturas, como é o caso do sistema HR 8799 que tem quatro planetas gigantes.

As forças gravitacionais dos gigantes empurram cometas na direção da estrela, evento que poderá imitar o período da história do nosso Sistema Solar há cerca de 4 mil milhões de anos conhecido como “Último Grande Bombardeamento”.

Os cientistas pensam que durante esse período a migração de Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno desviou poeira e corpos pequenos para as cinturas de asteroides e de Kuiper que vemos hoje. Quando o Sol era jovem, também havia muito mais poeira no nosso Sistema Solar.

“Ao mostrar aos astrónomos onde as futuras missões com o Telescópio Espacial James Webb da NASA têm as melhores hipóteses de encontrar exoplanetas gigantes, esta investigação abre caminho para futuras descobertas,” afirma Karl Stapelfeldt do JPL, cientista-chefe do Gabinete do Programa de Exploração Exoplanetária da NASA e coautor do estudo.

// CCVAlg

PARTILHAR

RESPONDER

Assessor de Boris cometeu infração ao confinamento, conclui polícia

A polícia britânica concluiu que Dominic Cummings, assessor do primeiro-ministro, Boris Johnson, cometeu uma violação "menor" das regras de confinamento introduzidas para combater o novo coronavírus, mas não pretende abrir um processo. Cummings admitiu ter conduzido …

Infarmed suspende hidroxicloroquina no tratamento de pacientes com covid-19

O Infarmed suspendeu o uso de hidroxicloroquina no tratamento de pacientes com covid-19. Para além da OMS, outros países já tomaram a mesma decisão que Portugal. A decisão vem no mesmo sentido da Organização Mundial de …

PCP mantém festa do Avante! e pede calma às "almas mais inquietas"

O secretário-geral do PCP admitiu hoje que “não seria um drama”, devido à pandemia de covid-19, cancelar a festa do Avante, e garantiu que não é por dinheiro que os comunistas estão empenhados em realizá-la …

Futebol inglês aponta regresso para dia 17 de junho

A Liga inglesa de futebol, suspensa desde 13 de março devido à pandemia da covid-19, vai regressar em 17 de junho, com a realização de dois encontros em atraso, de acordo com BBC e Sky …

Estado investe 2.000 milhões na ferrovia, mas comboios vão circular à mesma velocidade

O investimento da Infraestruturas de Portugal deverá rondar os 2.000 milhões de euros, mas este montante servirá quase exclusivamente para eletrificação de linhas e substituição de sinalização. De acordo com a edição desta quinta-feira do jornal …

SBSR confirma Foals, Local Natives e Boy Pablo para a edição de 2021

Os Foals, os Local Natives e o músico Boy Pablo são os primeiros nomes reagendados para a 26.ª edição do Festival Super Bock Super Rock, remarcada para julho de 2021, foi hoje anunciado. O SBSR deveria …

Artistas com espetáculos cancelados recebem pelo menos 50%

O primeiro-ministro referendou, esta quarta-feira, a lei que regula a possibilidade de festivais e espetáculos no verão e que assegura apoio financeiro a artistas alvo de cancelamento ou reagendamento dos espetáculos por causa da pandemia. Este …

EUA anunciam fim da isenção de sanções no programa nuclear civil iraniano

Os Estados Unidos (EUA) anunciaram na quarta-feira o fim das derrogações que autorizaram até agora projetos relacionados com o programa nuclear civil iraniano, acordo internacional de 2015 do qual Washington se retirou. "Hoje, anuncio o fim …

Violência doméstica, droga, bairros problemáticos. Agentes da PSP obrigados a usar coletes anti-bala

A Direção Nacional da Polícia de Segurança Pública (PSP) decidiu tornar obrigatório o uso de coletes balísticos em oito tipos de situações. De acordo com o Jornal de Notícias, os agentes da PSP vão passar a …

Benfica e FC Porto estão entre os clubes europeus com maior valor comercial

O Benfica e o FC Porto estão em 24.º e 30.º, respetivamente, na lista dos 32 clubes de futebol europeus com maior valor comercial, que é liderada pelos espanhóis do Real Madrid. O Benfica (24.º) e …