CHANDRA VÊ PLANETA ECLIPSANTE PELA PRIMEIRA VEZ EM RAIOS-X
2 de Agosto de 2013
Pela primeira vez desde que os exoplanetas, ou planetas em torno de estrelas que não o Sol, começaram a ser descobertos há quase 20 anos atrás, observações de raios-X detectaram um exoplaneta que passa em frente da sua estrela-mãe.
Um alinhamento vantajoso de um planeta e da sua estrela-mãe no sistema HD 189733, que está a 63 anos-luz da Terra, permitiu com que o Observatório de raios-X Chandra da NASA e o Observatório XMM-Newton da ESA observassem uma queda na intensidade de raios-X à medida que o planeta transitava a estrela.
"Milhares de candidatos a planeta foram vistos a transitar mas apenas no visível," afirma Katja Poppenhaeger do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (CfA) em Cambridge, no estado americano de Massachusetts, que liderou um novo estudo que será publicado na edição de 10 de Agosto da revista Astrophysical Journal. "É importante sermos finalmente capazes de estudar em raios-X porque revela novas informações acerca das propriedades de um exoplaneta."
A equipa usou o Chandra para observar seis trânsitos e dados de uma observação do XMM-Newton.
O planeta, conhecido como HD 189733b, é um "Júpiter quente", o que significa que é similar em tamanho com Júpiter, mas numa órbita muito próxima à sua estrela. HD 189733b está mais de 30 vezes mais perto da sua estrela-mãe do que a Terra está do Sol. Completa uma órbita a cada 2,2 dias.
HD 189733b é o Júpiter quente mais próximo da Terra, o que o torna num alvo preferencial para astrónomos que querem aprender mais sobre este tipo de planeta extrasolar e sobre a sua atmosfera. Usaram o telescópio Kepler da NASA para o estudar em comprimentos de onda ópticos, e o Telescópio Hubble para confirmar que tem cor azul como resultado da dispersão preferencial da luz azul por partículas de silicato na sua atmosfera.
O estudo com o Chandra e o XMM-Newton revelou pistas do tamanho da atmosfera do planeta. O observatório viu que a quantidade de radiação diminuía durante os trânsitos. A diminuição de raios-X foi três vezes maior do que a correspondente diminuição no visível.
"Os dados em raios-X sugerem que existem camadas espessas na atmosfera do planeta que são transparentes à luz óptica, mas opacas a raios-X, afirma o co-autor Jurgen Schmitt do Observatório de Hamburgo, Alemanha. "No entanto, precisamos de mais dados para confirmar esta ideia."
Os investigadores estão também aprendendo como o planeta e a estrela se podem afectar um ao outro.
Os astrónomos já sabem há cerca de uma década que a radiação ultravioleta e em raios-X da estrela principal em HD 189733 está a evaporar a atmosfera de HD 189733b com o passar do tempo. Os autores estimam que está a perder entre 100 e 600 milhões de quilogramas de massa por segundo. A atmosfera de HD 189733b parece diminuir entre 25 e 65% mais depressa do que seria se a atmosfera do planeta fosse mais pequena.
"A grande atmosfera deste planeta torna-o num alvo maior de radiação altamente energética oriunda da sua estrela, por isso ocorre mais evaporação," afirma o co-autor Scott Wolk, também do CfA.
A estrela principal em HD 189733 tem também uma ténue companheira vermelha, detectada pela primeira vez em raios-X com o Chandra. As estrelas provavelmente formaram-se ao mesmo tempo, mas a estrela principal parece ser entre 3 e 3,5 mil milhões de anos mais jovem que a sua companheira porque gira mais rápido, apresenta níveis mais elevados de actividade magnética e é cerca de 30 vezes mais brilhante em raios-X do que a sua companheira.
"Esta estrela não parece ter a idade que tem, e ter um grande planeta como 'filho' pode ser a explicação," afirma Poppenhaeger. "É possível que este Júpiter quente mantenha a alta rotação e a alta actividade magnética da estrela devido às forças de maré, o que a leva a comportar-se como uma estrela muito mais jovem."
Usando o Chandra e o XMM-Newton, astrónomos detectaram um exoplaneta passando em frente da sua estrela pela primeira vez em raios-X. Esta impressão de artista mostra HD 189733b, um "Júpiter quente" que completa uma revolução a cada 2,2 dias. A ilustração também revela a presença de uma ténue companheira vermelha no sistema.
Crédito: raios-X: NASA/CXC/SAO/K. Poppenhaeger et al; ilustração: NASA/CXC/M. Weiss
(clique na imagem para ver versão maior)
