NASA / ESA / STScI / Joseph Olmsted (STScI)
O telescópio espacial Hubble da NASA está a dar aos astrónomos uma rara visão de um planeta do tamanho de Júpiter, ainda em formação, que se está a alimentar de material ao redor de uma jovem estrela.
Uma equipa de cientistas mediu diretamente, com o telescópio espacial Hubble da NASA, a taxa de crescimento em massa do PDS 70b pela primeira vez, usando as sensibilidades ultravioleta exclusivas do observatório para capturar a radiação de um gás extremamente quente a cair no planeta.
O massivo mundo do tamanho de Júpiter orbita aproximadamente à mesma distância de Urano do Sol, embora se arraste através de gás e poeira à medida que se move através do sistema solar.
O planeta, que se começou a formar há cerca de cinco milhões de anos, pode estar no final do seu processo de formação.
“Não sabemos muito sobre como os planetas gigantes crescem”, disse Brendan Bowler, da Universidade do Texas, em comunicado. “Este sistema planetário dá-nos a primeira oportunidade de testemunhar o material a cair num planeta”.
Este enorme exoplaneta, denominado PDS 70b, orbita a estrela anã laranja PDS 70, que já é conhecida por ter dois planetas em formação ativa dentro de um enorme disco de poeira e gás que circunda a estrela. O sistema está localizado a 370 anos-luz da Terra, na constelação de Centaurus.
“Este sistema é tão emocionante porque podemos testemunhar a formação de um planeta”, disse Yifan Zhou, da Universidade do Texas. “Este é o planeta genuíno mais jovem que o Hubble já fotografou diretamente”.
Com uma juventude de cinco milhões de anos, o planeta ainda está a reunir material e a acumular massa. A sensibilidade à luz ultravioleta (UV) do Hubble oferece uma visão única da radiação de gás extremamente quente a cair no planeta.
“As observações de Hubble permitiram-nos estimar a velocidade com que o planeta está a ganhar massa”, acrescentou Zhou.
As observações permitiram que a equipa medisse diretamente a taxa de crescimento em massa do planeta. O mundo já atingiu até cinco vezes a massa de Júpiter num período de cerca de cinco milhões de anos. A atual taxa de acreção medida diminuiu até ao ponto em que, se a taxa permanecesse estável durante mais um milhão de anos, o planeta aumentaria apenas cerca de 1/100 da massa de Júpiter.
O jovem sistema PDS 70 é preenchido com um disco primordial de gás e poeira que fornece combustível para alimentar o crescimento de planetas em todo o sistema. O planeta PDS 70b é circundado pelo seu próprio disco de gás e poeira que está a sugar material do disco circunstelar muito maior.
Os investigadores levantam a hipótese de que as linhas do campo magnético se estendem do seu disco circunplanetário até à atmosfera do exoplaneta e estão a canalizar material para a superfície do planeta.
“Se esse material seguir colunas do disco para o planeta, causaria pontos quentes locais”, explicou Zhou. “Esses pontos quentes podem ser pelo menos 10 vezes mais quentes do que a temperatura do planeta.”
Essas manchas quentes foram encontradas para brilhar intensamente na luz ultravioleta.
Um desafio para a equipa foi superar o brilho da estrela-mãe. O PDS 70b orbita aproximadamente à mesma distância que Urano do Sol, mas a sua estrela é mais de três mil vezes mais brilhante do que o planeta em comprimentos de onda ultravioleta.
Enquanto Zhou processava as imagens, removeu o brilho da estrela para deixar para trás apenas a luz emitida pelo planeta. Ao fazer isso, melhorou o limite de quão perto um planeta pode estar da sua estrela nas observações do Hubble por um fator de cinco.
As observações mostram como os planetas gigantes gasosos se formaram em torno do nosso Sol há 4,6 mil milhões de anos. Estas descobertas dão novas ferramentas para estudar os planetas em formação que podem ajudar outros astrónomos a aprenderem mais sobre como os planetas gigantes crescem em sistemas solares remotos.
Este estudo foi publicado em abril na revista científica The Astronomical Journal.
