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WASP-193 b, um planeta gigante com uma densidade semelhante à do algodão doce
17 de maio de 2024
 

Em torno de uma estrela da Via Láctea, os astrónomos descobriram um planeta de densidade extremamente baixa que é tão leve como algodão doce. O novo planeta, chamado WASP-193 b, parece ser maior do que Júpiter, mas tem uma fração da sua densidade.
Crédito: K. Ivanov, Universidade de Liège
 
     
 
 
 

Uma equipa internacional liderada por investigadores do Laboratório EXOTIC da Universidade de Liège, em colaboração com o MIT (Massachusetts Institute of Technology) e com o Instituto de Astrofísica da Andaluzia, acaba de descobrir WASP-193 b, um planeta gigante de densidade extraordinariamente baixa que orbita uma estrela distante semelhante ao Sol. Este estudo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Este novo planeta, situado a 1200 anos-luz da Terra, é 50% maior do que Júpiter mas sete vezes menos massivo, o que lhe confere uma densidade extremamente baixa, comparável à do algodão doce. "WASP-193 b é o segundo planeta menos denso descoberto até à data, depois de Kepler-51d, que é muito mais pequeno", explica Khalid Barkaoui, investigador de pós-doutoramento no Laboratório EXOTIC da Universidade de Liège e primeiro autor do artigo científico publicado na Nature Astronomy. "A sua densidade extremamente baixa torna-o uma verdadeira anomalia entre os mais de cinco mil exoplanetas descobertos até à data. Esta densidade extremamente baixa não pode ser reproduzida por modelos padrão de gigantes gasosos irradiados, mesmo sob a hipótese irrealista de uma estrutura sem núcleo".

O novo planeta foi inicialmente detetado pelo WASP (Wide Angle Search for Planets), uma colaboração internacional de instituições académicas que, em conjunto, operaram dois observatórios robóticos, um no hemisfério norte e o outro no sul. Cada observatório utilizou um conjunto de câmaras de grande angular para medir o brilho de milhares de estrelas individuais em todo o céu. Em dados recolhidos entre 2006 e 2008, e novamente entre 2011 e 2012, o observatório WASP-South detetou trânsitos periódicos, ou quedas de luz, da estrela WASP-193. Os astrónomos determinaram que as quedas periódicas de brilho estelar eram consistentes com a passagem de um planeta em frente da estrela a cada 6,25 dias. Os cientistas mediram a quantidade de luz que o planeta bloqueava em cada trânsito, o que lhes deu uma estimativa do tamanho do planeta.

A equipa utilizou então os observatórios TRAPPIST-South e SPECULOOS-South - chefiados por Michaël Gillon, Diretor de Investigação do FNRS (Fonds de la Recherche Scientifique) e astrofísico da Universidade de Liège - localizados no deserto do Atacama, no Chile, para medir o sinal planetário em diferentes comprimentos de onda e validar a natureza planetária do objeto eclipsante. Finalmente, utilizaram também observações espetroscópicas recolhidas pelos espectrógrafos HARPS e CORALIE - também localizados no Chile (ESO) - para medir a massa do planeta. Para sua grande surpresa, as medições acumuladas revelaram uma densidade planetária extremamente baixa. A sua massa e o seu tamanho, calcularam, correspondia a cerca de 0,14 e 1,5 vezes a massa e o tamanho de Júpiter, respetivamente. A densidade resultante foi de cerca de 0,059 gramas por centímetro cúbico. A densidade de Júpiter, em contraste, é de cerca de 1,33 gramas por centímetro cúbico; e a da Terra é de 5,51 gramas por centímetro cúbico. Um dos materiais mais próximos em densidade do novo planeta inchado é o algodão doce, que tem uma densidade de cerca de 0,05 gramas por centímetro cúbico.

"O planeta é tão leve que é difícil pensar num material análogo, em estado sólido", diz Julien de Wit, professor do MIT e coautor do artigo científico. "A razão pela qual se aproxima do algodão doce é porque ambos são praticamente ar. O planeta é basicamente superfofo".

Os investigadores suspeitam que o novo planeta é feito principalmente de hidrogénio e hélio, como a maioria dos outros gigantes gasosos da Galáxia. No caso de WASP-193 b, estes gases devem formar uma atmosfera extremamente inchada que se estende dezenas de milhares de quilómetros mais longe do que a própria atmosfera de Júpiter. Exatamente como é que um planeta pode inflar tanto é uma questão que nenhuma teoria existente sobre a formação de planetas consegue ainda responder. É certamente necessário um depósito significativo de energia no interior do planeta, mas os pormenores do mecanismo ainda não são compreendidos. "Não sabemos onde colocar este planeta em todas as teorias de formação que temos atualmente, porque é sempre um 'outlier'. Não conseguimos explicar como é que este planeta se formou. Olhar mais atentamente para a sua atmosfera vai permitir-nos restringir o caminho evolutivo deste planeta, acrescenta Francisco Pozuelos, astrónomo do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC, Granada, Espanha)."

"WASP-193 b é um mistério cósmico. Para o resolver será necessário mais algum trabalho observacional e teórico, nomeadamente para medir as suas propriedades atmosféricas com o Telescópio Espacial James Webb e confrontá-las com diferentes mecanismos teóricos que possivelmente resultam numa inflação tão extrema", conclui Khalid Barkaoui.

// Universidade de Liège (comunicado de imprensa)
// MIT (comunicado de imprensa)
// Instituto de Astrofísica da Andaluzia (comunicado de imprensa)
// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

 


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WASP-193 b:
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ipac
Exoplanet.eu

Exoplanetas:
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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

WASP (Wide Angle Search for Planets):
Página principal
Wikipedia

Telescópio TRAPPIST:
ESO
Wikipedia

Observatório SPECULOOS:
Página principal
Wikipedia

Observatório de La Silla:
ESO
Wikipedia
HARPS (ESO)
HARPS (Wikipedia)
CORALIE (ESO)

 
   
 
 
 
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