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DOIS EXOPLANETAS "RETRÓGRADOS" NUM SISTEMA ESTELAR MÚLTIPLO
19 de fevereiro de 2021

 


Ilustração do sistema exoplanetário K2-290. A estrela central (centro) tem dois planetas e uma estrela companheira (em cima à direita). Os dois planetas orbitam a estrela central quase na direção oposta à da rotação da estrela. O planeta interior, com cerca de 75% do tamanho de Neptuno, orbita a estrela a cada nove dias. O maior planeta, do tamanho de Júpiter, requer mais de 48 dias para completar uma órbita, ainda mais veloz do que Mercúrio no nosso Sistema Solar com a sua órbita de 88 dias.
Crédito: Christoffer Grønne/Universidade de Aarhus

 

Num artigo publicado recentemente no conceituado periódico Proceedings of the National Academy of Sciences, um grupo de investigadores liderados por Maria Hjorth e Simon Albrecht do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus publicou a descoberta de um sistema exoplanetário muito especial. Dois exoplanetas estão a orbitar "ao contrário" em torno da sua estrela. Esta surpreendente arquitetura orbital foi provocada pelo disco protoplanetário - no qual os dois planetas se formaram - sendo inclinado pela segunda estrela neste sistema.

Maria Hjorth explica: "Encontrámos um sistema planetário muito intrigante. Existem dois planetas que orbitam em torno da estrela quase na direção oposta à rotação da estrela em torno de si própria. Isto é diferente do nosso próprio Sistema Solar, onde todos os planetas giram na mesma direção da rotação do Sol."

Joshua Winn da Universidade de Princeton continua: "Este não é o primeiro caso conhecido de um sistema planetário 'retrógrado' - os primeiros foram avistados há mais de 10 anos. Mas este é um caso raro em que pensamos saber o que provocou o desalinhamento drástico, e a explicação é diferente do que os investigadores assumiram que poderia ter acontecido nos outros sistemas."

A coautora Rebekah Dawson da Universidade Estatal da Pensilvânia, EUA, acrescenta: "Em qualquer sistema planetário, pensa-se que os planetas se formam num disco circular e giratório de material que orbita em torno da jovem estrela durante alguns milhões de anos após o nascimento da própria estrela, o chamado disco protoplanetário. Normalmente, o disco e a estrela giram da mesma maneira. No entanto, se houver uma estrela vizinha ('vizinha' significa em astronomia até mais ou menos um ano-luz), a força gravitacional desta estrela companheira pode inclinar o disco."

John Zannazzi da Universidade de Toronto, Canadá, continua: "A física subjacente está ligada ao comportamento que um pião exibe, quando a sua rotação diminui e o próprio eixo começa a girar em forma de cone."

O cenário foi teorizado em 2012 e agora esta equipa de investigação encontrou o primeiro sistema onde este processo ocorreu. Teruyuki Hirano do Instituto de Tecnologia de Tóquio é um dos cientistas e comenta: "Depois que descobrimos o sistema K2-290, percebemos que este sistema é ideal para testar esta teoria, pois não é orbitado apenas por dois planetas, mas também contém duas estrelas. Portanto, logicamente, a próxima etapa seria estudar o sistema em mais detalhe e, de facto, ganhámos a lotaria."

Emil Knudstrup, estudante de doutoramento da Universidade de Aarhus, acrescenta: "A ideia de que os planetas viajam em órbitas totalmente desalinhadas fascinou-me ao longo do meu percurso universitário. Uma coisa é prever a existência destas órbitas incríveis, tão diferentes do que vemos no nosso Sistema Solar. Outra é participar na sua descoberta! Também fascinante é a ideia de que uma estrutura tão enorme quanto um disco protoplanetário é governada por uma física semelhante à de um pião."

Uma implicação da descoberta é que não podemos mais assumir que as condições iniciais da formação planetária exigem alinhamentos entre a rotação estelar e as órbitas planetárias. É importante ressaltar que enquanto outras teorias que visam explicar os desalinhamentos em sistemas exoplanetários tendem a funcionar melhor em grandes planetas como Júpiter em órbitas de período curto, o mecanismo de inclinação do disco aplica-se a planetas de qualquer tamanho. Poderá haver outro mundo parecido com a Terra, por exemplo, que viaja pelos polos norte e sul da sua estrela natal.

"Acho os nossos resultados encorajadores, pois significa que encontrámos outro aspeto da arquitetura de sistemas onde estes mostram uma variedade fascinante de configurações," conclui Simon Albrecht do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus. "Como será que a astronomia se teria desenvolvido cá na Terra se a situação aqui fosse semelhante à de K2-290 - então Galileu teria visto as manchas solares a moverem-se na direção oposta à órbita da Terra em torno do Sol. Qual teria sido a sua explicação para tal coisa?"

 


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Um disco protoplanetário que foi inclinado quase 180º antes da formação planetária.
Crédito: Christoffer Grønne


// Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus (comunicado de imprensa)
// Telescópio Subaru (comunicado de imprensa)
// Fundação Galileo Galilei - INAF (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Proceedings of the National Academy of Sciences)
// Artigo científico (arXiv.org)

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TNG (Telescopio Nazionale Galileo):
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