A descoberta de planetas extra-solares certamente esquentou nos últimos anos. Com a implantação do Kepler Em 2009, vários milhares de candidatos a exoplanetas foram descobertos e mais de 2.500 foram confirmados. Em muitos casos, esses planetas têm sido gigantes gasosos orbitando perto de suas respectivas estrelas (também conhecido como "Hot Jupiters"), o que confundiu algumas noções comuns de como e onde os planetas se formam.
Além desses planetas maciços, os astrônomos também descobriram uma grande variedade de planetas que variam de planetas terrestres maciços (“Super-Terras) a gigantes do tamanho de Netuno. Em um estudo recente, uma equipe internacional de astrônomos descobriu três novos exoplanetas orbitando três estrelas diferentes. Esses planetas são um lote interessante de descobertas, consistindo em dois "Saturnos Quentes" e um Super-Netuno.
Este estudo, intitulado “A descoberta do WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: Insights sobre a migração de planetas gigantes e os limites superiores do deserto de Netuno”, apareceu recentemente na revista científica Astronomia e Astrofísicas. Liderado por Olivier. D. S. Demangeon, pesquisador do Instituto de Astrofísica e Ciência Espacial em Portugal, a equipe usou dados da pesquisa de caça de exoplanetas SuperWASP para detectar sinais de três novos gigantes gasosos.
A SuperWASP (Super Wide Angle Search for Planets) é um consórcio internacional que utiliza a Fotometria de Trânsito de grande angular para monitorar o céu noturno em busca de eventos de trânsito. O programa conta com observatórios robóticos localizados em dois continentes - SuperWASP-North, localizado no Observatório Roque de los Muchachos, nas Ilhas Canárias; e SuperWASP South, no Observatório Astronômico da África do Sul, perto de Sutherland, África do Sul.
A partir dos dados da pesquisa SuperWASP, a Dra. Demangeon e seus colegas conseguiram detectar três sinais de trânsito vindos de três estrelas distantes - WASP-151, WASP-153 e WASP-156. Isso foi seguido por observações espectroscópicas realizadas usando o Observatório da Alta Provença na França e o Observatório La Silla no Chile, o que permitiu à equipe confirmar a natureza desses planetas.
A partir disso, eles determinaram que o WASP-151b e o WASP-153b são dois "Saturnos quentes", o que significa que são gigantes de gás de baixa densidade com órbitas próximas. Eles orbitam seus respectivos sóis, que são as primeiras estrelas do tipo G (também conhecidas como anãs amarelas, como o nosso Sol), com um período orbital de 4,53 e 3,33 dias. Enquanto isso, o WASP-156b é um super-Netuno que orbita uma estrela do tipo K (anã laranja). Como eles indicaram em seu estudo:
“WASP-151b e WASP-153b são relativamente semelhantes. Suas massas de 0,31 e 0,39 M Jup e eixos semi-principais de 0,056 AU e 0,048 AU, respectivamente, indicam dois objetos do tamanho de Saturno ao redor de estrelas do tipo G iniciais de magnitude V ~ 12,8. O raio de 0,51R Jup do WASP-156b sugere um Super-Netuno e o torna o menor planeta já detectado pelo WASP. Sua massa de 0,128 M Jup também é a 3ª mais leve detectada pelo WASP após o WASP-139b e o WASP-107b. Também interessante é o fato de o WASP-156 ser uma estrela brilhante do tipo K (magV = 11,6). ”
Juntos, esses planetas representam algumas das principais oportunidades para a pesquisa de exoplanetas. Como indicam, "esses três planetas também estão próximos (WASP-151b e WASP-153b) ou abaixo (WASP-156b) do limite superior do deserto de Netuno". Isso se refere aos limites que os astrônomos observaram em torno das estrelas, onde é improvável que sejam encontrados planetas do tamanho de Netuno no período de tiro.
Basicamente, de todos os exoplanetas de curto período (menos de 10 dias) descobertos até agora, a maioria costumava estar na categoria "Super-Terra" ou "Super-Júpiter". Esse déficit de planetas do tipo Netuno foi atribuído a diferentes mecanismos quando se trata de formação e evolução de Júpiteres quentes e super-terras de curto período, além de ser o resultado da depleção de envelopes de gás causada pela radiação ultravioleta de uma estrela .
Até agora, apenas nove "Super-Netuno" foram descobertos; portanto, essa descoberta mais recente (cujas características são bem conhecidas) deve oferecer muitas oportunidades para pesquisas. Ou como o Dr. Demangeon e seus colegas explicam no estudo:
“O WASP-156b, sendo um dos poucos super-Netuno bem caracterizados, ajudará a restringir a formação de planetas do tamanho de Netuno e a transição entre gigantes de gás e gelo. As estimativas da idade dessas três estrelas confirmam a tendência de algumas estrelas terem idades girocronológicas significativamente inferiores às suas idades isocronais. ”
A equipe também ofereceu algumas explicações possíveis para a existência de um "deserto netuniano" com base em suas descobertas. Para os iniciantes, eles propuseram que uma migração de alta excentricidade poderia ser responsável, onde gigantes do gelo do tamanho de Netuno se formam nos confins de um sistema estelar e migram para o interior ao longo do tempo. Eles também indicam que sua descoberta oferece evidências convincentes de que a radiação ultravioleta e a depleção de envelope de gás podem ser uma parte essencial do quebra-cabeça.
Mas é claro que a Dra. Demangeon e seus colegas indicam que mais pesquisas serão necessárias para confirmar suas hipóteses e que mais estudos são necessários para restringir adequadamente os limites do chamado "deserto de Netuno". Eles também indicam que missões futuras, como o satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito da NASA e a missão PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) da ESA, serão vitais para esses esforços.
"Obviamente, é necessária uma análise mais aprofundada para investigar todas as implicações possíveis por trás dessa hipótese", concluem. “Essa análise está fora do escopo deste artigo, mas achamos que vale a pena investigar essa hipótese. Nesse contexto, seria particularmente interessante uma busca por companheiros de longo período que pudessem ter desencadeado a migração de alta excentricidade ou uma estimativa de idade independente por meio de asterossiesmologia com TESS ou Platão. ”
O grande número de descobertas de exoplanetas feitas nas últimas décadas permitiu aos astrônomos testar e revisar teorias comuns sobre como os sistemas planetários se formam e evoluem. Essas mesmas descobertas também ajudaram a avançar em nossa compreensão de como nosso próprio Sistema Solar surgiu. No final, ser capaz de estudar uma gama diversificada de sistemas planetários, que são diferentes estágios em sua história, está nos permitindo criar uma espécie de linha do tempo para a evolução cósmica.
