Um planeta novo e leve foi descoberto orbitando uma estrela a 450 anos-luz de distância na constelação Lacerta. Uma rede de telescópios automatizados detectou como o planeta escurece sua estrela-mãe em 1,5% quando passa entre a estrela e a Terra. Por que este planeta está tão inchado ainda é um mistério para os astrônomos.
Usando uma rede de pequenos telescópios automatizados conhecidos como HAT, os astrônomos do Smithsonian descobriram um planeta diferente de qualquer outro mundo conhecido. Este novo planeta, designado HAT-P-1, orbita um membro de um par de estrelas distantes a 450 anos-luz de distância na constelação Lacerta.
"Poderíamos estar olhando para uma classe inteiramente nova de planetas", disse Gaspar Bakos, membro do Hubble no Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA). Bakos projetou e construiu a rede HAT e é o principal autor de um artigo enviado ao Astrophysical Journal descrevendo a descoberta. Esse documento está disponível online em http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609369.
Com um raio de 1,38 vezes o de Júpiter, o HAT-P-1 é o maior planeta conhecido. Apesar de seu tamanho imenso, sua massa é apenas metade da de Júpiter.
"Este planeta tem cerca de um quarto da densidade da água", disse Bakos. "Em outras palavras, é mais leve que uma bola gigante de cortiça! Assim como Saturno, ele flutuaria em uma banheira se você pudesse encontrar uma banheira grande o suficiente para segurá-la, mas flutuaria quase três vezes mais.
O HAT-P-1 gira em torno de sua estrela hospedeira a cada 4,5 dias em uma órbita um vigésimo da distância da Terra ao Sol. Uma vez em cada órbita, ela passa na frente de sua estrela-mãe, fazendo com que a estrela pareça mais fraca em cerca de 1,5% por mais de duas horas, após as quais a estrela retorna ao brilho anterior.
A estrela-mãe do HAT-P-1 é um membro de um sistema de estrela dupla chamado ADS 16402 e é visível em binóculos. As duas estrelas são separadas por cerca de 1500 vezes a distância Terra-Sol. As estrelas são semelhantes ao Sol, mas um pouco mais jovens - cerca de 3,6 bilhões de anos, em comparação com a idade de 4,5 bilhões de anos do Sol.
Embora mais estranho que qualquer outro planeta extra-solar encontrado até agora, o HAT-P-1 não está sozinho em seu status de baixa densidade. O primeiro planeta já encontrado a transitar por sua estrela, HD 209458b, também é insuflado cerca de 20% maior do que o previsto pela teoria. O HAT-P-1 é 24% maior que o esperado.
"Dos onze planetas em trânsito conhecidos, agora não um, mas dois são substancialmente maiores e com menor densidade do que o previsto pela teoria", disse o co-autor Robert Noyes (CfA). "Não podemos descartar o HD209458b por acaso. Essa nova descoberta sugere que algo pode estar faltando em nossas teorias sobre como os planetas se formam. ”
Os teóricos já haviam considerado uma série de possibilidades para explicar o tamanho grande da HD 209458b, mas até agora sem sucesso. A única maneira de inchar esses planetas gigantes além do tamanho calculado a partir das equações da estrutura planetária seria fornecer calor adicional aos seus interiores. O simples aquecimento da superfície devido à proximidade da estrela anfitriã não funcionaria. (Se pudesse, todos os planetas gigantes em trânsito próximos deveriam ser expandidos, não apenas dois).
Uma maneira de injetar energia no centro do planeta é inclinando-o de lado, semelhante a Urano no sistema solar. Um planeta nesse estado orbitando próximo a sua estrela seria submetido ao aquecimento das marés do interior. Mas, de acordo com o astrônomo do Smithsonian Matthew Holman (que não era membro da equipe de descoberta), "as circunstâncias necessárias para tombar um planeta são tão incomuns que parece improvável que explique os dois exemplos conhecidos de mundos inflados".
Segundo o co-autor Dimitar Sasselov (CfA), "Outra explicação para o grande tamanho da HD 209458b foi o aquecimento das marés devido a uma órbita excêntrica, mas observações recentes praticamente descartaram isso".
Os cientistas continuarão observando o HAT-P-1 para ver se essa explicação poderia ser válida nesse caso, mas "até que possamos encontrar uma explicação para esses dois planetas inchados, eles continuam sendo um grande mistério", disse Sasselov.
A rede HAT consiste em seis telescópios, quatro no Observatório Whipple do Observatório Astrofísico Smithsonian, no Arizona, e dois nas instalações de Submillimeter Array, no Havaí. Esses telescópios realizam observações robóticas todas as noites claras, cada uma cobrindo uma área do céu 300 vezes maior que a lua cheia a cada exposição.
O HAT procura planetas observando estrelas que escurecem levemente quando um planeta em órbita cruza diretamente na frente da estrela, visto da Terra - uma espécie de mini-eclipse. Os trânsitos oferecem aos astrônomos uma oportunidade única de medir o tamanho físico de um planeta a partir da quantidade de escurecimento. Combinados com a massa, que é determinada pela medição da quantidade de oscilação da estrela à medida que o planeta orbita, os pesquisadores calcularam a densidade de um planeta. As medidas da oscilação da estrela-mãe do HAT-P-1 foram lideradas pela co-autora Debra Fischer, da Universidade Estadual de São Francisco.
O principal financiamento para o HATnet foi fornecido pela NASA. Mais informações sobre o HAT estão disponíveis online em http://www.cfa.harvard.edu/~gbakos/HAT/.
Com sede em Cambridge, Massachusetts, o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Smithsonian Astrophysical Observatory e o Harvard College Observatory. Os cientistas da CfA, organizados em seis divisões de pesquisa, estudam a origem, a evolução e o destino final do universo.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CfA
