Exoplaneta recém-descoberto destrona antigo rei do sistema planetário Kepler-88

Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

O nosso Sistema Solar tem um rei. O planeta Júpiter, o nome do deus mais poderoso do panteão grego, dominou os outros planetas através da sua influência gravitacional. Com o dobro da massa de Saturno e 300 vezes a massa da Terra, o mais pequeno movimento de Júpiter é sentido por todos os outros planetas.

Pensa-se que Júpiter seja responsável pelo pequeno tamanho de Marte, pela presença da cintura de asteroides e por uma cascata de cometas que entregaram água à jovem Terra.

Será que outros sistemas planetários têm “deuses” gravitacionais como Júpiter?

Uma equipa de astrónomos liderada pelo Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii descobriu um planeta com três vezes a massa de Júpiter num sistema planetário distante. A descoberta tem por base seis anos de dados obtidos no Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii.

Usando o instrumento HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) acoplado ao telescópio Keck I de 10 metros, a equipa confirmou que o planeta, de nome Kepler-88 d, orbita a sua estrela a cada quatro anos, e a sua órbita não é circular, mas elíptica. Com três vezes a massa de Júpiter, Kepler-88 d é o planeta mais massivo deste sistema.

O sistema, Kepler-88, já era famoso entre os astrónomos por dois planetas que orbitam muito perto da estrela, Kepler-88 b e c (os planetas são tipicamente designados alfabeticamente na ordem da sua descoberta).

Esses dois planetas têm uma dinâmica bizarra e impressionante chamada ressonância orbital. O planeta b, de categoria sub-Neptuno, orbita a estrela em apenas 11 dias, o que corresponde quase exatamente a metade do período orbital de 22 dias do planeta c, um planeta de massa semelhante à de Júpiter. A natureza das suas órbitas é energeticamente eficiente, como um pai que empurra uma criança num baloiço.

A cada duas voltas que o planeta b completa em torno da estrela, recebe um empurrão. O planeta mais exterior, Kepler-88 c, é vinte vezes mais massivo do que o planeta b, e por isso a sua força resulta em mudanças dramáticas no período orbital do planeta interior.

Os astrónomos observaram estas mudanças, chamadas variações de tempo de trânsito, com o telescópio espacial Kepler da NASA, que detetou os momentos precisos em que Kepler-88 b cruzou (ou transitou) entre a estrela e o telescópio.

Embora estas variações de tempo de trânsito tenham sido detetadas em algumas dúzias de sistemas planetários, Kepler-88 b possui algumas das maiores variações de tempo. Com trânsitos chegando até meio dia antes ou mais tarde, o sistema é conhecido como o “rei das variações de tempo de trânsito”.

O planeta recém-descoberto acrescenta outra dimensão à compreensão do sistema pelos astrónomos. “Com três vezes a massa de Júpiter, Kepler-88 d provavelmente foi ainda mais influente na história do sistema Kepler-88 do que o denominado Rei, Kepler-88 c, que tem apenas uma massa de Júpiter,” diz a Dra. Lauren Weiss, do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii e líder da equipa de investigação. “Então, talvez Kepler-88 d seja o novo monarca supremo deste império planetário – a imperatriz.”

Talvez estes líderes soberanos exoplanetários tenham tido tanta influência quanto Júpiter teve no nosso Sistema Solar. Tais planetas podem ter promovido o desenvolvimento de planetas rochosos e direcionado cometas com água para eles.

A Dra. Weiss e colegas estão a procurar planetas “reais” [no sentido de “realeza”] semelhantes noutros sistemas planetários com planetas pequenos.

Os resultados da investigação foram esta semana publicados no The Astronomical Journal.

CCVAlg // CCVAlg

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