Uma nova investigação poderá ter reavivado o mistério de 8 Ursae Minoris b, um exoplaneta aparentemente condenado que não deveria existir.

O planeta que não deveria existir: 8 UMi b

Quando foi descoberto pela primeira vez, o exoplaneta 8 Ursae Minoris b (8 UMi b; também chamado Halla) intrigou os astrónomos. O planeta deveria ter sido engolido pela sua estrela hospedeira quando esta se transformou numa gigante vermelha, mas não havia dúvidas de que o planeta estava lá, puxando resolutamente pela sua estrela quando completava cada órbita de 93 dias.

Anteriormente, os investigadores explicaram esta impossibilidade sugerindo que 8 UMi foi em tempos uma estrela de massa inferior com uma companheira estelar próxima. Quando 8 UMi começou a sua expansão para uma gigante vermelha, engoliu a sua companheira. O subsequente abalo no interior de 8 UMi alterou o seu percurso evolutivo e parou a sua expansão, salvando 8 UMi b de um destino ardente.

A chave para testar esta hipótese é determinar a idade de 8 UMi: se a estrela for velha - com cerca de 9 mil milhões de anos - então o cenário de fusão binária é viável. Se a estrela for jovem, isso tornaria a fusão bastante improvável - e o mistério de 8 UMi b continuará a viver.

A posição de 8 UMi nas isócronas teóricas de várias idades. Esta análise produziu uma idade de 1,9 mil milhões de anos para esta estrela. Crédito: adaptado de Chen et al., 2024

Estimativa da idade

Uma equipa de detetives estelares liderada por Huiling Chen (Universidade de Pequim) decidiu determinar a idade de 8 UMi. A equipa utilizou informação da posição e dados de fotometria da nave espacial Gaia, bem como um espetro de alta resolução da estrela obtido por um telescópio de 1,93 metros do Observatório de Haute-Provence, na França. Estas medições permitiram à equipa determinar a temperatura da estrela, a gravidade da superfície e a composição química.

Usando estes dados, a equipa de Chen estimou a idade de 8 UMi com três métodos diferentes: isócronas estelares (relações teóricas entre brilho e temperatura para estrelas com massas diferentes, mas com a mesma idade), cinemática e abundâncias químicas. Os três métodos produziram estimativas de idade na ordem dos 1,9-3,5 mil milhões de anos - muito mais jovem do que os quase 9 mil milhões de anos estimados para o cenário de fusão binária.

Estimativas de idade a partir de dois métodos de abundância química. Estes dois métodos produziram estimativas de idade de 3,3 e 3,5 mil milhões de anos. Crédito: Chen et al., 2024

Novamente um mistério

A idade recentemente calculada para 8 UMi tornaria extremamente improvável que uma fusão com uma companheira binária fosse responsável por salvar 8 UMi b de ser engolido. Como é que, então, este planeta existe?

Embora Chen e os seus colaboradores sublinhem que é necessário mais trabalho para resolver o mistério de uma vez por todas, uma das propriedades estelares recentemente obtidas pode fornecer uma explicação: a equipa de Chen estimou a massa de 8 UMi em 1,7 massas solares, o que é cerca de 13% maior do que as estimativas anteriores. Esta massa maior poderia significar que 8 UMi é ligeiramente mais compacta do que o esperado, e significaria que o período orbital de 8 UMi b corresponde a uma distância orbital ligeiramente maior - apenas suficientemente grande, talvez, para o planeta conseguir sobreviver na orla da sua estrela.

// AAS Nova (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
04/07/2023 - Um planeta que desafia a morte

8 Umi b:
NASA
ipac
Exoplanet.eu

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

8 Ursae Minoris:
Wikipedia

Isócrona estelar:
Wikipedia

Gaia:
ESA
ESA - 2
Gaia/ESA
Programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia
Catálogo DR3 do Gaia
Wikipedia

Observatório de Haute-Provence:
Página principal
Wikipedia