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LEVANTAMENTO ESTELAR DE 30 ANOS REVELA OS MISTÉRIOS DOS PLANETAS GIGANTES DA NOSSA GALÁXIA
4 de junho de 2021

 


Os três telescópios usados no California Legacy Survey, da esquerda para a direita, são: o telescópio Shane, o APF, ambos no Observatório Lick, e o Observatório W. M. Keck.
Crédito: Laurie Hatch (Observatório Lick)/Rick Peterson (Observatório W. M. Keck)

 

Astrónomos concluíram um grande estudo colaborativo que teve como objetivo determinar se a maioria dos sistemas solares do Universo são semelhantes ao nosso. Com a ajuda do Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii, o censo planetário de 30 anos procurou descobrir onde os planetas gigantes tendem a residir em relação às suas estrelas hospedeiras.

No nosso Sistema Solar, os planetas gigantes - Júpiter e Saturno - encontram-se nas frias regiões exteriores, enquanto os planetas mais pequenos tendem a orbitar mais perto do Sol. A Terra vive numa zona tropical intermédia bem adequada à vida, a uma distância de 1 UA (Unidade Astronómica) do Sol. Júpiter está a cerca de 5 UA do Sol e Saturno está a 9 UA. Uma unidade astronómica, a distância da Terra ao nosso Sol, equivalente a aproximadamente 150 milhões de quilómetros.

"Falando dinamicamente, Júpiter e Saturno são os VIPs ("Very Important Planets") do Sistema Solar," disse Lauren Weiss do Instituto para Astronomia da Universidade do Hawaii. "Pensa-se que moldaram a construção dos planetas terrestres, potencialmente retardando o crescimento de Marte e lançando cometas portadores de água na direção da Terra."

O Sistema Solar é normal

Novos dados revelam que, em média, existem 14 planetas gigantes e frios por cada 100 estrelas na Galáxia. Portanto, embora o Sistema Solar não seja o tipo de sistema planetário mais comum, está bem representado. O número de planetas gigantes detetados em torno de estrelas próximas sugere que, na Via Láctea, residem milhares de milhões de planetas gigantes.

Os investigadores também descobriram que os planetas gigantes tendem a residir a mais ou menos 1 a 10 UA das suas estrelas hospedeiras, uma região principalmente gelada localizada para lá das zonas temperadas destas estrelas.

A nova investigação foi divulgada em dois artigos científicos aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal Supplement.

Os cientistas observaram 719 estrelas parecidas com o Sol durante mais de três décadas, encontrando 177 planetas, incluindo 14 que foram descobertos recentemente. Os planetas têm massas entre um centésimo e 20 vezes a massa de Júpiter.

O projeto, chamado California Legacy Survey, teve origem na década de 1990; metade dos dados foi obtida usando o HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) do Observatório Keck. É o levantamento exoplanetário mais longo até à data.

Lee Rosenthal, estudante no Caltech, autor principal de um dos estudos, explica que o levantamento foi projetado para ser imparcial, "como se pudéssemos colocar a mão num 'saco de estrelas' e tirar um planeta aleatoriamente". Trabalhando neste projeto como parte da sua tese de doutoramento, Rosenthal diz que foi "interessante participar num projeto de 30 anos em que alguns dos dados são mais antigos do que eu."

No nosso Sistema Solar, também temos planetas um pouco mais pequenos que Júpiter e Saturno, Úrano e Neptuno, que se encontram para lá de Saturno. O California Legacy Survey não é sensível a planetas nessa gama de tamanhos e a essas distâncias.

"Embora não possamos detetar planetas mais pequenos semelhantes a Neptuno e Úrano que estão demasiado distantes das suas estrelas, podemos inferir que os grandes gigantes gasosos como Júpiter e Saturno são extremamente raros nas regiões mais exteriores da maioria dos sistemas exoplanetários," explicou Fulton.

"Este levantamento é um grande ponto de partida para instrumentos futuros que são sensíveis a planetas do tamanho da Terra," disse Howard, que está a liderar um desses instrumentos de ponta, o KPF (Keck Planet Finder), que deverá ser enviado para o Observatório Keck em 2022.

A colaboração incluiu investigadores do Instituto para Astronomia da Universidade do Hawaii, do Caltech e da Universidade da Califórnia, e usou principalmente o Observatório Keck e os telescópios Shane e APF (Automated Planet Finder) no Observatório Lick, perto de San Jose, no estado norte-americano da Califórnia.

A equipa planeia continuar a analisar os dados em busca de novos padrões e pistas para ajudar a entender as características e a formação de outros sistemas estelares, bem como do nosso próprio Sistema Solar. Também estão ansiosos por levantamentos de próxima geração.

 


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Onde os planetas gigantes vivem: esta ilustração mostra onde os planetas gigantes residem em respeito às suas estrelas. Achados recentes do California Legacy Survey, no qual centenas de estrelas e planetas foram analisados, revelam que os planetas gigantes em torno de outras estrelas tendem a orbitar entre 1 e 10 UA (unidades astronómicas). Os resultados estão ilustrados neste gráfico, de modo que os edifícios mais altos mostram onde a maioria dos planetas gigantes tendem a "viver" em relação às suas estrelas, isto é, na zona entre 1 e 10 UA. Os planetas gigantes que residem muito perto das suas estrelas, conhecidos como "Júpiteres quentes", recebem uma abundância de luz e calor da suas estrelas hospedeiras e, portanto, são adornados com óculos de sol. Gigantes mais distantes recebem muito menos luz estelar e, portanto, são mais frios e são representados com chapéus e protetores de ouvido.
Crédito: California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)


Ocorrência dos planetas gigantes: Este gráfico de dados recolhidos pelo California Legacy Survey indica que a maioria dos planetas gigantes na Galáxia tende a residir entre 1 e 10 UA das suas estrelas hospedeiras. Uma UA (unidade astronómica) é definida como a distância da Terra ao nosso Sol, e equivalente a aproximadamente 150 milhões de quilómetros. Isto é semelhante ao que vemos no nosso próprio Sistema Solar : a Terra orbita a 1 UA; Júpiter está situado a cerca de 5 UA e Saturno a 9 UA.
Crédito: California Legacy Survey/T. Pyle (Caltech/IPAC)


// Observatório W. M. Keck (comunicado de imprensa)
// Caltech (comunicado de imprensa)
// Universidade da Califórnia em Riverside (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (arXiv.org)
// Artigo científico #2 (arXiv.org)

Saiba mais

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

Observatório W. M. Keck:
Página principal
Wikipedia

Observatório Lick:
Página oficial
Wikipedia

 
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