Os astrónomos confirmaram que um mundo com menos de um milhão de anos é o planeta mais jovem conhecido, utilizando dados de arquivos financiados pela NASA. Denominado Elias 2-24 b, este planeta recém-nascido ainda gira no seu disco natal de poeira e gás.

"Os nossos modelos de formação planetária já tinham dificuldade em explicar os anteriores detentores do recorde de planeta mais jovem conhecido - um empate a quatro entre dois planetas que orbitam a estrela PDS 70 e dois planetas que orbitam a estrela WISPIT 2 -, todos com mais de 5 milhões de anos", afirmou Lucas Cieza, professor do Instituto de Estudos Astrofísicos do Chile e coautor de um artigo científico que detalha os resultados. "Elias 2-24 b mostra-nos que mesmo os nossos melhores modelos de formação planetária ainda não têm em conta alguns processos importantes".

Num estudo publicado na quarta-feira na revista The Astrophysical Journal Letters, uma equipa liderada por Andrea Bernardi, doutorando na Universidade Diego Portales, no Chile, centrou-se em observações de arquivo de sete estrelas que foram observadas utilizando o coronógrafo do Observatório W. M. Keck, no Hawaii, que mantém uma parceria com a NASA ao abrigo de um acordo de cooperação. Cada uma destas estrelas alberga um disco de detritos repleto de poeira, gás e pedaços de gelo e rocha, com estruturas e lacunas no disco que sugerem que, à sua volta, planetas se podem estar a formar.

Com o coronógrafo a bloquear a luz das estrelas hospedeiras, os astrónomos procuraram planetas mais ténues, em órbita dessas estrelas, que pudessem estar embebidos nos discos de poeira. Os planetas descobertos fora do nosso próprio Sistema Solar são chamados de exoplanetas.

"Os planetas devem ser encontrados dentro das lacunas, uma vez que são eles que as estão a esculpir", afirmou Bernardi. "E foi exatamente aí que encontrámos Elias 2-24 b".

O planeta que orbita a estrela Elias 2-24 tem aproximadamente a mesma massa que Júpiter e a estrela encontra-se a cerca de 450 anos-luz da Terra. O estudo deste sistema funciona como uma espécie de máquina do tempo que permite aos cientistas explorar como o nosso próprio sistema planetário poderá ter sido há milhares de milhões de anos.

Zona de construção

As estrelas nascem em nuvens rodopiantes de gás e poeira, envoltas num véu opaco. Os planetas em órbita formam-se a partir de material remanescente que se aglomera e, gradualmente, esculpe uma trajetória à volta da estrela. Mas é difícil estudar a fase inicial de um exoplaneta devido a toda a poeira que o envolve.

A maioria dos exoplanetas que descobrimos até agora foi identificada através de trânsitos, que ocorrem quando um planeta passa à frente da sua estrela e diminui temporariamente a quantidade de luz que recebemos.

Esses trânsitos são difíceis de detetar quando os planetas ainda se encontram profundamente envoltos em poeira ou a orbitar longe da estrela. É por isso que a esmagadora maioria dos 6000 exoplanetas atualmente confirmados tem milhares de milhões de anos e se encontra muito próxima das suas estrelas. Os modelos atuais de formação planetária baseiam-se numa combinação de teorias e simulações complexas, juntamente com observações de estrelas jovens com discos onde a presença de planetas ainda não pode ser detetada. Encontrar e estudar mais planetas recém-formados como Elias 2-24 b ajudará os astrónomos a aperfeiçoar esses modelos.

"A Galáxia produz novas estrelas e planetas continuamente, por isso existem muitos em todas as fases de evolução", afirmou Cieza. "Isso significa que, em teoria, podemos observar todo o processo, mas existe uma grande lacuna no que a maioria dos telescópios consegue detetar. Neste momento, estamos praticamente cegos em relação a estes planetas recém-formados".

Ligando os pontos

A confirmação, com base nos dados do Keck, resolve um mistério que intrigava os astrónomos há uma década. Há cerca de uma década, observações do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no Chile, revelaram uma lacuna no disco de poeira da jovem estrela. O VLT (Very Large Telescope) do ESO, no Chile, detetou então um ténue ponto de luz situado nessa lacuna.

Os astrónomos debateram se poderia tratar-se de um planeta; de acordo com as teorias de formação planetária, tais lacunas surgem demasiado cedo e demasiado longe das suas estrelas para que os planetas se tenham formado. Os modelos atuais preveem que são necessários cerca de 5 milhões de anos para formar um planeta do tamanho de Júpiter à distância de Júpiter em relação ao Sol (que é pouco mais de cinco vezes maior do que a distância da Terra ao Sol), e ainda mais tempo a distâncias maiores. No entanto, o ponto brilhante que avistaram estava 55 vezes mais longe da sua estrela do que a Terra está do Sol e já se comportava como um planeta em formação.

Assim, a equipa de Bernardi pesquisou no Arquivo do Observatório Keck - uma parceria financiada pela NASA entre o Observatório Keck e o NExScI (NASA Exoplanet Science Institute) no Caltech/IPAC - à procura desse mesmo pequeno ponto de luz e encontrou-o em observações de 2018 e 2020. Juntaram as observações para analisar o seu movimento ao longo do tempo e descobriram que se comportava mais como um planeta do que como um defeito de imagem ou uma estrela de fundo, confirmando-o, por fim, como Elias 2-24 b.

"Normalmente ouvimos falar de telescópios que funcionam separadamente, mas esta confirmação só foi possível através da utilização conjunta de vários telescópios", afirmou Bernardi. "Elias 2-24 b está no limite do que os telescópios atuais conseguem detetar, mas com novos instrumentos como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, essas deteções deverão tornar-se mais fáceis".

O Roman, que foi apenas lançado no passado dia 30 de agosto, está equipado com um coronógrafo ainda mais potente e é capaz de detetar planetas que são muito mais difíceis de observar com outros telescópios. Ao utilizar a mesma técnica, o Roman poderá encontrar planetas em órbitas muito mais pequenas, incluindo verdadeiros análogos de Júpiter que, atualmente, são impossíveis de ver devido ao brilho. Elias 2-24 b encontra-se cerca de 10 vezes mais longe da sua estrela hospedeira.

"Este é apenas o início de uma nova era de descobertas", afirmou Cieza. "É incrível que, com a tecnologia moderna, sejamos realmente capazes de observar a formação planetária em ação, e o Roman irá levar a caça aos planetas a um novo patamar".

// NASA (comunicado de imprensa)
// Observatório W. M. Keck (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Elias 2-24 b:
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

Observatório W. M. Keck:
Página principal
Wikipedia

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)

VLT (Very Large Telescope):
ESO
Wikipedia