O planeta AF Leporis b é um mundo de "primeiros". Em 2023, foi o planeta de menor massa para lá do nosso Sistema Solar a ser diretamente observado e a ter a sua massa medida por astrometria. Esta é uma técnica que mapeia os movimentos subtis de uma estrela hospedeira ao longo de muitos anos para obter informações sobre companheiros em órbita, incluindo planetas.

Agora, AF Lep b é o planeta de menor massa com a menor separação angular - isto é, a distância a que se encontra da sua estrela hospedeira, vista da Terra - que foi diretamente observado pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST). Os resultados foram publicados recentemente na revista The Astrophysical Journal Letters.

Com 23 milhões de anos, AF Leporis b é um gigante gasoso relativamente jovem (para comparação, Júpiter tem 4,6 mil milhões de anos). Isto torna-o brilhante e, portanto, um ótimo candidato para observação. No entanto, a equipa que desejava saber mais sobre o planeta - liderada pelos estudantes Kyle Franson da Universidade do Texas em Austin e William Balmer da Universidade Johns Hopkins - teve de correr contra o relógio para o capturar. Isto porque, da nossa perspetiva, o planeta está a aproximar-se da sua estrela hospedeira. Quanto mais perto estiver, mais difícil será a sua observação.

"AF Lep b está mesmo no limite do detetável. Apesar de ser extraordinariamente sensível, o JWST é mais pequeno do que os nossos maiores telescópios no solo", explicou Franson. "E estamos a observar a maiores comprimentos de onda, o que faz com que os objetos pareçam mais difusos. Torna-se difícil separar uma fonte da outra quando elas aparecem tão próximas".

Além disso, o JWST utiliza um coronógrafo para observar planetas perto das suas estrelas. Trata-se de uma ferramenta que bloqueia a luz da estrela para que os objetos próximos possam ser vistos. À separação angular entre AF Leporis b e a sua estrela, o coronógrafo bloqueia mais de 90% da luz do planeta. À medida que o planeta se aproxima da sua estrela, mais e mais da sua luz será bloqueada.

"A sabedoria convencional tem sido que o JWST é mais sensível a planetas de baixa massa em órbitas largas do que as instalações terrestres, mas antes do seu lançamento não era claro se seria competitivo a pequenas separações", disse Brendan Bowler, um astrónomo da Universidade do Texas em Austin e coautor do estudo. "Estamos a levar a instrumentação aos seus limites".

AF Lep b demora cerca de 25 anos a orbitar a sua estrela. Apesar de, em teoria, os astrónomos poderem captar uma imagem do exoplaneta no outro lado da estrela, quando este voltar a ser visível, poderá demorar mais de uma década até que isso seja possível.

Para garantir que não perderiam esta oportunidade, a equipa candidatou-se - e recebeu - a tempo de observação no programa DDT (Director's Discretionary Time). Este é mantido em reserva para observações críticas e sensíveis ao tempo. As propostas para receber tempo de observação com o JWST são competitivas, e ainda mais com esta designação especial. "Este é o primeiro projeto do programa DDT a ser liderado por estudantes", disse Bowler. "E é um dos poucos no domínio dos exoplanetas".

"É extraordinário que dois estudantes sejam capazes de aproveitar todas estas incríveis inovações tecnológicas", acrescentou Laurent Pueyo, astrónomo do STScI (Space Telescope Science Institute) e coautor do artigo.

A equipa estava ansiosa por saber mais sobre a atmosfera de AF Lep b, uma vez que não é comum observar diretamente planetas com uma massa semelhante à dos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar. De acordo com as suas observações, tem uma atmosfera muito ativa, com correntes de convecção que misturam elementos entre as camadas inferiores e superiores. "Observámos muito mais monóxido de carbono do que esperávamos inicialmente", explicou Balmer. "A única forma de levar este tipo de gás para a atmosfera superior do planeta é através de fortes correntes ascendentes".

Embora aprender mais sobre AF Leporis b seja excitante, a capacidade de fazer estas observações é particularmente notável. "Em termos gerais, estes dados foram obtidos no segundo ano de funcionamento do JWST. Há muito mais por vir", disse Bowler. "Não se trata apenas dos planetas que conhecemos atualmente. É também sobre os planetas que vamos descobrir em breve. Isto é um prenúncio de algum do trabalho excitante que veremos nos próximos anos".

// Universidade do Texas em Austin (comunicado de imprensa)
// Observatório McDonald (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
27/06/2023 - Começou uma nova era de descobertas exoplanetárias, graças a imagens de um "irmão mais novo" de Júpiter

AF Leporis b:
ipac
Exoplanet.eu
Wikipedia

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

Astrometria:
Wikipedia
Método astrométrico de deteção exoplanetária (Wikipedia)

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
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Ciclo 3 GO do Webb (STScI)
Ciclo 3 GTO do Webb (STScI)
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NIRSpec (NASA)