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Os astrônomos descobriram um planeta único do tamanho de Júpiter, chamado TOI-4860 b, orbitando uma estrela de baixa massa na constelação de Corvus. Este planeta, enriquecido com elementos pesados, desafia os modelos tradicionais de formação planetária. A descoberta proporciona uma oportunidade de estudar as propriedades atmosféricas dos “Júpiteres Quentes” e oferece informações sobre o processo de formação planetária, possivelmente catalisado por uma abundância de elementos pesados.
Os cientistas identificaram um JúpiterPlaneta de tamanho reduzido, TOI-4860 b, em torno de uma estrela de baixa massa, desafiando as teorias convencionais de formação de planetas.
Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu um planeta incomum do tamanho de Júpiter orbitando uma estrela de baixa massa chamada TOI-4860, localizada na constelação de Corvus.
O gigante gasoso recentemente descoberto, denominado TOI-4860 b, é um planeta incomum por duas razões: não se espera que estrelas de massa tão baixa hospedem planetas como Júpiter, e o planeta parece ser particularmente enriquecido por elementos pesados.
O estudo, liderado por Universidade de Birmingham astrônomos, foi publicado no início deste mês em uma carta dentro do Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
“No modelo canônico de formação planetária, quanto menos massa uma estrela tiver, menos massivo será o disco de material em torno dessa estrela. Como os planetas são criados a partir desse disco, esperava-se que planetas de grande massa como Júpiter não se formassem.”
– George Dransfield, estudante de doutorado na Universidade de Birmingham
Ferramentas e métodos usados na descoberta
O planeta foi inicialmente identificado usando NASAdo Transiting Exoplanet Survey Satellite como uma queda de brilho enquanto transitava em frente à sua estrela hospedeira, mas esses dados por si só foram insuficientes para confirmar que se tratava de um planeta.
A equipe utilizou o Observatório SPECULOOS Sul, localizado no deserto do Atacama, no Chile, para medir o sinal planetário em vários comprimentos de onda e validar a natureza planetária. Os astrónomos também observaram o planeta pouco antes e depois de este desaparecer atrás da sua estrela hospedeira, notando que não houve mudança na luz, o que significa que o planeta não estava emitindo nenhuma. Finalmente, a equipe colaborou com um grupo japonês usando o Telescópio Subaru no Havaí. Juntos, eles mediram a massa do planeta para confirmá-la totalmente.
Seguir esta estrela e confirmar o seu planeta foi uma iniciativa de um grupo de estudantes de doutoramento no âmbito do projeto SPECULOOS.
“Uma pista do que pode ter acontecido está escondida nas propriedades planetárias, que parecem particularmente enriquecidas em elementos pesados. Também detectámos algo semelhante na estrela hospedeira, por isso é provável que uma abundância de elementos pesados tenha catalisado o processo de formação do planeta.”
– Professor Amaury Triaud, Universidade de Birmingham
Desafiando crenças estabelecidas
George Dransfield, um desses estudantes de doutoramento, que apresentou recentemente a sua tese na Universidade de Birmingham, explica: “No modelo canónico de formação planetária, quanto menos massa uma estrela tiver, menos massivo será o disco de material em torno dessa estrela.
“Como os planetas são criados a partir desse disco, esperava-se que planetas de grande massa como Júpiter não se formassem. No entanto, estávamos curiosos sobre isso e queríamos verificar os candidatos planetários para ver se isso era possível. TOI-4860 é a nossa primeira confirmação e a estrela de menor massa que hospeda um planeta de massa tão alta.”
Insights sobre a formação do planeta
Amaury Triaud, Professor de Exoplanetologia da Universidade de Birmingham, que liderou o estudo, disse: “Estou sempre grato aos brilhantes estudantes de doutoramento da nossa equipa por se proporem a observar sistemas como o TOI-4860. O seu trabalho realmente valeu a pena, uma vez que planetas como o TOI-4860 são vitais para aprofundar a nossa compreensão da formação planetária.
“Uma pista do que pode ter acontecido está escondida nas propriedades planetárias, que parecem particularmente enriquecidas em elementos pesados. Também detectámos algo semelhante na estrela hospedeira, por isso é provável que uma abundância de elementos pesados tenha catalisado o processo de formação do planeta.”
Características e estudos adicionais
O novo gigante gasoso leva cerca de 1,52 dias para completar uma órbita completa em torno da sua estrela hospedeira, mas como a sua estrela hospedeira é uma estrela fria e de baixa massa, o próprio planeta pode ser referido como um “Júpiter Quente”. Esta é uma subclasse de planeta que tem particular interesse para os astrónomos que procuram desenvolver as suas observações iniciais e aprender mais sobre como estes tipos de planetas são formados.
Mathilde Timmermans, outra estudante do projeto SPECULOOS, que trabalha na Universidade de Liège, na Bélgica, conclui: “Graças ao seu período orbital muito curto e às propriedades da sua estrela hospedeira, a descoberta de TOI-4860 b proporciona uma oportunidade brilhante para estude as propriedades atmosféricas de um Júpiter quente e aprenda mais sobre como os gigantes gasosos são formados.”
Recentemente, a equipe recebeu tempo de telescópio no Telescópio muito grandeno Chile, que pretendem usar para confirmar vários outros planetas com propriedades semelhantes.
Referência: “Uma anã M acompanhada por um orbitador gigante próximo com SPECULOOS” por Amaury HMJ Triaud, Georgina Dransfield, Taiki Kagetani, Mathilde Timmermans, Norio Narita, Khalid Barkaoui, Teruyuki Hirano, Benjamin V Rackham, Mayuko Mori, Thomas Baycroft, Zouhair Benkhaldoun, Adam J Burgasser, Douglas A Caldwell, Karen A Collins, Yasmin T Davis, Laetitia Delrez, Brice-Oliver Demory, Elsa Ducrot, Akihiko Fukui, Clàudia Jano Muñoz, Emmanuël Jehin, Lionel J García, Mourad Ghachoui, Michaël Gillon, Yilen Gómez Maqueo Chew, Matthew J Hooton, Masahiro Ikoma, Kiyoe Kawauchi, Takayuki Kotani, Alan M Levine, Enric Pallé, Peter P Pedersen, Francisco J Pozuelos, Didier Queloz, Owen J Scutt, Sara Seager, Daniel Sebastian, Motohide Tamura, Samantha Thompson, Noriharu Watanabe, Julien de Wit, Joshua N Winn e Sebastián Zúñiga-Fernández, 4 de agosto de 2023, Avisos mensais da Royal Astronomical Society: Cartas.
DOI: 10.1093/mnrasl/slad097