ASTRÓNOMOS DESCOBREM PRIMEIRAS EVIDÊNCIAS DE POSSÍVEL LUA PARA LÁ DO NOSSO SISTEMA SOLAR 5 de outubro de 2018
Os telescópios espaciais Hubble e Kepler da NASA encontraram o que poderá ser a primeira lua já encontrada para lá do nosso Sistema Solar. São precisas mais observações para confirmar esta descoberta.
Crédito: NASA/ESA/L. Hustak
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Usando os telescópios espaciais da NASA, Hubble e Kepler, os astrónomos descobriram evidências tentadoras do que poderá ser a primeira descoberta de uma lua em órbita de um planeta para lá do nosso Sistema Solar.
Este candidato a lua, que está a 8000 anos-luz da Terra na direção da constelação de Cisne, orbita um gigante gasoso que, por sua vez, orbita uma estrela chamada Kepler-1625. Os investigadores alertam que a hipótese de lua é experimental e tem que ser confirmada pelas observações de acompanhamento do Hubble.
"Este achado intrigante mostra como as missões da NASA trabalham juntas para descobrir mistérios incríveis no nosso cosmos," comenta Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA na sede da agência espacial em Washington. "Se confirmada, esta descoberta poderá abanar completamente a nossa compreensão de como as luas são formadas e a sua composição."
Dado que as luas para lá do nosso Sistema Solar - conhecidas como exoluas - não podem ser fotografadas diretamente, a sua presença é inferida quando passam em frente de uma estrela, diminuindo momentaneamente a sua luz. Tal evento é chamado de trânsito, e tem sido usado para detetar muitos dos exoplanetas catalogados até à data.
No entanto, as exoluas são mais difíceis de detetar do que os exoplanetas porque são mais pequenas do que o seu planeta companheiro, de modo que o seu sinal de trânsito é mais fraco quando representado numa curva de luz que mede a duração do cruzamento do planeta e a quantidade de escurecimento momentâneo. As exoluas também mudam de posição a cada trânsito porque orbitam em redor do planeta.
Na procura por exoluas, Alex Teachey e David Kipping, astrónomos da Universidade de Columbia em Nova Iorque, analisaram dados de 284 planetas descobertos pelo Kepler que estão em órbitas comparativamente largas, maiores do que 30 dias, em redor da sua estrela hospedeira. Os investigadores descobriram uma instância, no planeta Kepler-1625b, de uma assinatura de trânsito com anomalias intrigantes, sugerindo a presença de uma lua.
"Vimos pequenos desvios e oscilações na curva de luz que chamou a nossa atenção," realça Kipping.
Com base nas suas descobertas, a equipa passou 40 horas a fazer observações com o Hubble a fim de estudar o planeta intensivamente - também usando o método de trânsito - obtendo dados mais precisos sobre as quedas de luz. Os cientistas monitorizaram o planeta antes e depois do seu trânsito de 19 horas pela face da estrela. Depois do trânsito terminar, o Hubble detetou uma segunda diminuição, muito mais pequena, no brilho estelar, aproximadamente 3,5 horas depois. Esta pequena diminuição é consistente com uma lua gravitacionalmente ligada ao planeta, como um cão que segue o seu dono. Infelizmente, as observações agendadas do Hubble terminaram antes que o trânsito completo da lua candidata pudesse ser medido e a sua existência confirmada.
Em adição a esta queda na luz, o Hubble forneceu evidências de apoio à hipótese de exolua, descobrindo que o trânsito exoplanetário ocorreu mais de uma hora antes do previsto. Isto é consistente com um planeta e lua em órbita de um centro comum de gravidade, que faria com que o planeta oscilasse da sua posição prevista, da mesma forma que a Terra oscila quando a nossa Lua a orbita.
Os investigadores observam que a oscilação planetária pode ser provocada pela atração gravitacional de um segundo planeta hipotético no sistema, em vez de uma lua. Embora o Kepler não tenha detetado um segundo planeta no sistema, o planeta pode estar lá, mas não ser detetável usando as técnicas do Kepler.
"A lua companheira é a explicação mais simples e natural para a segunda queda na curva de luz e no desvio do tempo da órbita," explicou Kipping. "Foi definitivamente um momento chocante, ver aquela curva de luz do Hubble, o meu coração começou a bater um pouco mais depressa enquanto olhava para aquela assinatura. Mas sabíamos que no nosso trabalho temos que nos manter calmos e essencialmente assumir que era falso, testando todos os meios concebíveis pelos quais os dados nos podem enganar."
Num artigo publicado na revista Science Advances, os cientistas relatam que a lua candidata é invulgarmente grande - potencialmente comparável a Neptuno. No nosso Sistema Solar não existem luas tão grandes. Os investigadores dizem que a confirmação poderá fornecer mais informações sobre o desenvolvimento de sistemas planetários e pode fazer com que os especialistas revisitem teorias sobre como as luas se formam em torno dos planetas.
Estima-se que o candidato a lua tenha apenas 1,5% da massa do planeta que acompanha, e estima-se que o planeta tenha várias vezes a massa de Júpiter. Esta relação de massa é semelhante àquela entre a Terra e a Lua. No caso do sistema Terra-Lua e do sistema Plutão-Caronte, pensa-se que as luas sejam criadas a partir de detritos remanescentes após colisões planetárias entre corpos rochosos. No entanto, Kepler-1625b e o seu possível satélite são gasosos e não rochosos, pelo que a lua pode ter-se formado através de um processo diferente.
Os cientistas observam que, caso seja realmente uma lua, tanto o objeto como o planeta hospedeiro estão situados dentro da zona habitável da sua estrela, onde as temperaturas amenas permitem a existência de água líquida em qualquer superfície planetária sólida. No entanto, ambos os corpos são considerados gasosos e, portanto, inadequados para a vida como a conhecemos.
No geral, as pesquisas futuras por exoluas terão como alvos planetas do tamanho de Júpiter que estão mais distantes da sua estrela do que a Terra está do Sol. Os planetas candidatos ideais que hospedem luas estão em órbitas amplas, com tempos de trânsito longos e pouco frequentes. Nesta pesquisa, uma lua teria estaria entre as mais fáceis de detetar devido ao seu grande tamanho. Atualmente, existem apenas alguns desses planetas na base de dados do Kepler. Caso as observações futuras confirmem a existência da lua de Kepler-1625b, o Telescópio Espacial James Webb da NASA poderá ser usado para encontrar luas candidatas em torno de outros planetas, em muito mais detalhe do que o Kepler.
"Podemos esperar ver luas realmente pequenas com o Webb," acrescenta Teachey.
