Astrónomos descobrem planeta mais quente do que a maioria das estrelas

Foi descoberto um planeta parecido com Júpiter, extremamente quente e que está a ser evaporado pela sua própria estrela.

Com uma temperatura diurna superior a 4600 Kelvin, KELT-9b é um planeta mais quente que a maioria das estrelas. Mas a sua estrela azul de tipo A, KELT-9, é ainda mais quente – estando provavelmente a desfazer o planeta através da evaporação.

“Este é o gigante gasoso mais quente que foi descoberto,” disse Scott Gaudi, professor de Astronomia na Ohio State University, em Columbus, que liderou o estudo sobre este planeta durante uma licença sabática no JPL – Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia. O invulgar planeta vem descrito num artigo da revista Nature e foi apresentado numa conferência no encontro de verão da American Astronomical Society, em Austin, Texas.

KELT-9b tem 2,8 vezes mais massa que Júpiter, mas apenas metade da sua densidade. Os cientistas esperavam que tivesse um raio menor, mas a radiação extrema da estrela hospedeira fez com que a atmosfera do planeta inchasse como um balão.

Dado que o planeta tem acoplamento de maré em relação à sua estrela – tal como acontece com a Lua e a Terra – tem um dos seus lados sempre voltado para a estrela e o outro mergulhado numa eterna escuridão. Moléculas como as de água, dióxido de carbono e metano não se podem formar do lado diurno, já que este é bombardeado por demasiada radiação ultravioleta. Do lado noturno, existe essa possibilidade, embora temporária, mas as propriedades deste lado são ainda um mistério.

“É um planeta, de acordo com as definições típicas de massa, mas a sua atmosfera é certamente diferente da atmosfera de qualquer outro planeta que conhecemos, devido à temperatura do lado diurno,” disse Gaudi.

A estrela KELT-9 tem apenas 300 milhões de anos, podendo considerar-se uma estrela jovem, com mais do dobro do tamanho do Sol e quase duas vezes mais quente. Como a atmosfera do planeta está a ser constantemente bombardeada com altos níveis de radiação ultravioleta, ele pode até estar a deixar um rasto de material planetário evaporado, como a cauda de um cometa.

“KELT-9 emite tanta radiação ultravioleta que poderá evaporar completamente o planeta,” disse Keivan Stassun, professor de Física e Astronomia da Vanderbilt University, Nashville, Tennessee, que liderou o estudo juntamente com Gaudi. E acrescentou: “KELT-9 expandir-se-á para se tornar numa estrela gigante vermelha dentro de algumas centenas de milhões de anos. Logo, as perspetivas a longo prazo para KELT-9b não são as melhores.”

O planeta é também invulgar na medida em que tem uma orbita perpendicular ao plano de rotação da estrela. Um “ano” neste planeta é menos de dois dias.

O planeta KELT-9b orbitando sua estrela hospedeira, KELT-9. Créditos: NASA/JPL-Caltech.

KELT-9b está longe de ser habitável, mas Gaudi considera que há uma boa razão para estudarmos mundos inóspitos: “Como destacam as recentes descobertas da colaboração MEarth, do planeta em redor de Proxima Centauri e do surpreendente sistema descoberto à volta de TRAPPIST-1, a comunidade astronómica está claramente focada em encontrar planetas terrestres em torno de estrelas mais pequenas e frias, como o Sol. São alvos fáceis e há muita coisa que podemos aprender sobre os planetas potencialmente habitáveis ​​que orbitam estrelas de massa reduzida. Por outro lado, como a estrela hospedeira de KELT-9b é maior e mais quente que o Sol, ajuda a complementar o conhecimento e fornece uma espécie de alicerce para o estudo da formação de sistemas planetários em redor de estrelas quentes e massivas.”

O planeta KELT-9b foi descoberto usando um dos dois telescópios KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope). No final de maio e em inícios de junho de 2016, os astrónomos que utilizavam o telescópio KELT-North, no Observatório Winer, Arizona, notaram uma pequena diminuição no brilho da estrela – aproximadamente metade de 1% – o que indicava que um planeta podia ter passado à sua frente. O brilho diminuiu repetidamente a cada 1,5 dias, o que significa que o planeta completa uma órbita “anual” em torno da sua estrela a cada 1,5 dias.

É importante referir que o astrónomo amador português João Gregório, que faz parte do programa de observação KELT desde 2012, foi o primeiro a analisar esta suspeita de exoplaneta, fazendo a primeira observação em julho de 2014, seguida de outras.

Observações posteriores confirmaram que o sinal se devia a um planeta, revelando tratar-se de um “Júpiter quente” – o tipo de planeta que os telescópios KELT foram projetados para detetar.

Astrónomos da Universidade de Ohio State, da Universidade de Lehigh, em Bethlehem, Pensilvânia, e da Universidade Vanderbilt operam em conjunto os dois KELTs (um no hemisfério norte e o outro no hemisfério sul). Enquanto outros telescópios foram projetados para observar estrelas muito fracas em áreas muito mais pequenas do céu e em alta resolução, os KELT observam milhões de estrelas muito brilhantes ao mesmo tempo, em amplas regiões do céu e em baixa resolução.

“Esta descoberta é uma prova do poder dos pequenos telescópios e da capacidade que os cientistas e cidadãos têm de contribuir diretamente para a investigação científica de ponta,” disse Joshua Pepper, astrónomo e professor assistente de Física na Universidade de Lehigh, em Bethlehem, Pensilvânia, que construiu os dois telescópios KELT.

Os astrónomos esperam observar mais de perto KELT-9b, com outros telescópios – incluindo os telescópios espaciais Spitzer e Hubble e, eventualmente, o Telescópio Espacial James Webb, que deverá ser lançado em 2018. As observações com o Hubble permitirão ver se o planeta tem realmente uma cauda cometária, e também determinar quanto tempo conseguirá resistir às condições do sistema.

“Graças ao calor deste planeta, semelhante ao de uma estrela, ele é um alvo extraordinário para a observação em todos os comprimentos de onda, desde o ultravioleta ao infravermelho, tanto durante o trânsito como durante o eclipse. Tais observações dar-nos-ão uma imagem completa da sua atmosfera, na medida do que é possível para um planeta fora do Sistema Solar,” disse Knicole Colon, coautora do artigo e que, durante este estudo, esteve no Ames Research Center da NASA, em Silicon Valley, Califórnia.

Fonte da notícia: NASA