XXIV-1 - PLANETAS GASOSOS QUENTES

 

Acima vemos as novas classificações planetárias dos gigantes gasosos

São planetas de tamanho e constituição semelhantes a dos nossos gigantes gasosos, mas com características e composições atmosféricas diferenciadas dependendo da sua formação, e da proximidade da estrela mãe.

Como os nossos gigantes gasosos, seu sistema de satélites é que poderia nos ser atrativos, dependendo da região do sistema estelar.

Imagem do Júpiter quente orbitando a estrela AB PIC obtida pelo grande telescópio do ESO.

PLANETAS GASOSOS QUENTES

   

Como o próprio nome diz, são planetas gasosos sem comparativos no do sistema solar.

São planetas com representantes apenas extra-solares, estes se encontram muito próximos de sua estrela. No sistema Solar, os pequenos planetas rochosos estão perto do Sol, enquanto os gigantes de gás estão muito mais longe. Embora sejam comuns no universo,  planetas tipo Júpiter quentes diferem totalmente dos planetas que encontramos em nosso sistema solar devido as condições atmosféricas atípicas se comparado com os nossos gasosos.

Talvez Mercúrio fosse num passado remoto um destes representantes planetários, o que indicaria em tese que seu sistema estelar ainda seria jovem.

Planetas assim são uma prova de que estes astros podem migrar da sua orbita, para outra longe da região onde se formou e lhe propiciou matéria suficiente para ter forma de gigante gasoso.

Esquema de migração orbital.

Seja qual for a causa, da migração orbital, como um planemos capturado ou a passagem por sistemas estelares próximo, causas já suficientes para alterar gravitacionalmente os corpos do sistema estelar em questão.

Caso os planetas sejam ricos em gases como amônia, metano ou hidrogênio, caracterizariam uma gênese de uma estrela de segunda geração no máximo. Caso tivesse carbono, sódio e oxigênio bem como outros elementos com maior abundancia, poderia sugerir um sistema formado a partir da terceira ou mais gerações estelares.

Gigantes quentes são fáceis de serem detectados, porque à medida que passam na frente de uma estrela, provocam uma grande queda no brilho dela. A atração gravitacional dos planetas muitas vezes faz com que suas estrelas mãe oscilem também. Teoricamente possuem vida efêmera, pois pela proximidade da estrela, ou são consumidos ou evaporados pelo astro central.

Planetas Jovianos Quentes

São planetas semelhantes a Júpiter em massa e dimensões.

Como exemplo clássico de Júpiter quente, temos um que se encontra no sistema de Virgem, um gigante gasoso Joviano, a apenas 72 milhões de km de sua estrela. Mas como veremos abaixo teremos exemplos bem exóticos desta nova categoria de Planetas!

TIPOS EXTREMOS DE JOVIANOS QUENTES

PLANETA HD 209458b OSÍRIS

Osíris foi o primeiro planeta extra solar a ser descoberto no ano de 1995.

O caso de Júpiter quente é um planeta de nome Osíris, que situa-se a apenas 6,5 milhões de anos luz de sua estrela, este astro possui mais de 200 vezes a massa da terra e uma temperatura média diária de mais de 1000ºC, o HD 209485b tem um diâmetro 1,3 vezes o de Júpiter, a sua massa é 0,7 vezes a de Júpiter. Em cada 3,5 dias ocorre um trânsito, que dura 3 horas e eclipsa 1,5% do disco da estrela mãe com qual sua proximidade o faz perder 10 000 toneladas métricas de gases por segundo, através do vento solar e ação gravitacional.

Atmosfera de Osíris

A atmosfera de HD 209485b é complexa, composta por sódio na baixa atmosfera e hidrogênio, oxigênio e carbono na alta atmosfera.

A sua extensa atmosfera cobre 15% do disco da estrela durante os eclipses. Os astrônomos calculam que a quantidade de hidrogênio que escapa de HD209485b é, pelo menos, 10 000 toneladas por segundo formando uma cauda de hidrogênio tem 200 000 km de extensão. A estrela à volta da qual Osíris orbita é HD 209485, uma estrela amarela semelhante ao Sol e que se encontra a 150 anos-luz de nós, na constelação de Pégaso. 
Por outro lado, foi surpreendente descobrir átomos de carbono e oxigênio num envelope extenso à volta do planeta. Pois embora tanto o carbono como o oxigênio já tenham sido observados em Júpiter e Saturno, encontravam-se sempre combinados com metano e água, nas camadas mais baixas da atmosfera.

O hidrogênio é o elemento mais leve e, comparativamente, o oxigênio e o carbono são muito mais pesados. Este fato levou os cientistas a concluírem que o processo que ocorre na atmosfera de Osíris é mais eficiente do que a simples evaporação. O gás é puxado a uma velocidade superior a 35000 km/h e até os elementos mais pesados são literalmente arrancados. 

   

Este escapamento de hidrogênio e Hélio gera grande nevoa ao redor do planeta e como uma cauda como a de um cometa, que deixa um rastro em espiral ao redor da estrela para posteriormente ser varrido pelo vento estelar para os confins do sistema planetário.

A cauda do Gigante Osíris

 

A um extenso envelope elipsoidal de oxigênio e carbono descoberto à volta do bem conhecido planeta extra-solar HD 209458b (também conhecido por Osíris). Os átomos de carbono e oxigênio são arrancados da baixa atmosfera com o fluxo de átomos de hidrogênio que estão a escapar da atmosfera, num processo chamado blow off atmosférico. Crédito: ESA & A. Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France).O inchaço de sua atmosfera pela atração da estrela e o vazamento de gases permitiu que este fosse o primeiro planeta a possuir sua atmosfera analisada fora do sistema solar. Para surpresa foram verificados vários elementos essenciais para a vida como sódio, carbono, oxigênio e hidrogênio.

Origem da composição do Planeta Osíris

Estes elementos indicam um planeta oriundo de matéria estelar a partir da segunda ou mais correto terceira geração, por isto tantos elementos de maior peso atômico. Isso quer dizer em poucas palavras que a poeira que originou este sistema estelar já possuía certa idade, e possivelmente já fora o berço de pelo menos outras duas estrelas, que nasceram e morreram nesta região do espaço.

Planeta 51 Pégasos B Beliro Font

O exoplaneta chamado de Beliro Font é um exemplo de Júpiter quente, está situado ao redor da estrela 51 do Pégasos . Por analise espectrográfica temos temperaturas superficiais que variam de 600 a 1000 ºC, o suficiente, aliado juntamente com a alta gravidade, para gerar, em alguns casos, nuvens de ferro vaporizado entre outros fenômenos climáticos extremos.

Beliro Font tem uma orbita ao redor de sua estrela a cada 04 dias, muito mais rápido do que qualquer outro planeta conhecido atualmente.

 Como estão muito próximos da estrela mãe o planeta e sujeito a marés e paralisação rotacional, ou seja, uma face é sempre voltada para estrela e outra sempre para a escuridão do espaço.

As camadas gasosas superficiais aquecidas por receberem uma quantidade de luz 10 000 vezes maior que o nosso Júpiter, geraram ventos de milhares de km por hora. Conforme as camadas superiores se agitam são substituídas por camadas mais frias que ascendem das camadas inferiores e do lado oposto a estrela, criando severas tormentas. Possivelmente não a água, mas não quer dizer que não chova.

As nuvens de tempestades podem em determinadas circunstancias contem vapor de ferro o suficiente para gerar chuvas torrenciais do metal, no estado derretido e incandescente.

Concepção artística de um temporal de ferro liquido.

Planeta KIC 12557548

 

Esse gigante gasoso tem 1,78 vezes a massa de Júpiter, seu período orbital é de somente 1,5 dias ao redor de sua estrela, situa-se a cerca de 1500 anos luz de distância a Terra na constelação de Unicórnio.

Sua proximidade da estrela mãe pode sugerir uma possível colisão antes de perder toda sua atmosfera, que seria varrida para o interior deste sistema planetário. Esse planeta que orbita sua estrela homônoma está se desintegrando, por causa de sua elevada temperatura pela proximidade da estrela, a proximidade faz com que, conforme a orbita, deixe para trás uma longa cauda, semelhante à de um cometa. O planeta possui temperaturas atmosféricas de quase 2.000ºC. Neste ritmo, daqui a 100 milhões de anos, o planeta não existirá mais.

Planeta HD189733b

Há a apenas 63 anos-luz da Terra fora descoberto um gigante gasoso de cor azul, mas longe de ser um mundo paradisíaco os pesquisadores dizem que a cor azul na atmosfera provavelmente vem de uma chuva de vidro fundido.

Esta chuva de vidro superquente é apenas uma consequência da proximidade entre o Joviano gasoso HD189733b e seu sol, o que torna as temperaturas do dia tão altas quanto 930 graus Celsius, aliados a elementos mais pesados que compõe a atmosfera do obre como silício.

Um novo conjunto de observações do planeta em raios-X sugere também que HD189733b tem uma atmosfera exterior que é muito maior do que o esperado, e que está evaporando rapidamente. Esta evaporação que nos foi possível constatar grandes volumes de agua em sua atmosfera.

A atmosfera está fugindo do planeta a uma taxa de 100 a 600 milhões de quilos por segundo, principalmente as camadas mais altas, propensas ao contato direto com a intensa radiação estelar, que pode dar brilhantes auroras em todo o planeta devido à intensa radiação estelar, mas isso é especulação até o momento.

PLANETA Tr-ES-2b

Este planeta está localizado à 750 anos-luz de distância, e foi muito trabalhoso sua descoberta, não pela distância, nem pela localização, mas sim pela sua escuridão.

Devido a sua composição química, ainda não tão bem conhecida ele só reflete 01% da luz que o atinge. Mais escuro que carvão ou tinta acrílica preta, é quase tão escuro quanto um buraco negro. É o corpo celeste mais escuro já observado.

Os astrônomos descobriram que ele é um gigante gasoso pouco maior que Júpiter e orbita sua estrela muito de perto.

Novos estudos estabelecem restrições pela busca por exoplanetas similares a Terra perto de exoplanetas parecidos com Júpiter. Os cientistas neste trabalho explicam que os movimentos de migrações planetárias, após a formação dos astros como Júpiter, que poderão se tornar quentes, provavelmente perturbarão a formação de similares a Terra. No nosso sistema solar algo assim pode ter acontecido com Vênus, pois sua rotação é mais lenta que a translação, e seu sentido é contrário, de orbita, se comparado a todos os demais Planetas, sugerindo talvez o indicio de passagem de uma planeta tipo Joviano por sua órbita.

Ao passar próximo a Vênus poderia ter desviado outro planeta telúrico ao seu encontro, que teria se chocado e invertido sua rotação ou e possivelmente também, simplesmente pela proximidade, e antes do gigante perder sua atmosfera, fazendo com que um dia completo em Vênus dure meses.

Em alguns casos poderiam no processo migratório capturar astros como a Terra, e incorporando-os no seu séquito de satélites, e por eras lhes dar abrigo e proporcionar condições de vida, quando estes gigantes cruzarem, zonas habitáveis em seu rumo a estrela do seu sistema.

CoRoT-10b

O CoRoT-10b tem a particularidade de ter uma órbita bastante excêntrica pelo que no periastro passa muito próximo da sua estrela  hospedeira. Ao longo dos 13 dias do seu período orbital, a temperatura das camadas superiores da atmosfera do planeta varia entre os 250 e os 600 graus (Celsius).

CoRoT-11b

O CoRoT-11b tem a particularidade de orbitar uma estrela hospedeira que tem uma rotação extremamente rápida, 40 horas em vez dos 26 dias do nosso Sol.

CoRoT-12b

O planeta Joviano CoRoT-12b é um “Júpiter Quente” com a atmosfera inchada muito para lá do que os modelos teóricas para as atmosferas destes planetas preveem. Ainda não se sabe porque é que alguns destes planetas têm as atmosferas tão distendidas.

CoRoT-13b

O planeta CoRoT-13b é duas vezes mais maciço que Júpiter e parece ter um núcleo de rocha e gelo no seu interior com cerca de 16 vezes a massa da Terra.

CoRoT-14b

O Planeta  CoRoT-14b tem 7.5 vezes a massa de Júpiter e 6 vezes a densidade do mesmo, orbitando a sua estrela hospedeira em 1.5 dias. Trata-se assim de um planeta fortemente irradiado e muito maciço, uma combinação rara.

PLANETA HD 149026b

É somente o planeta joviano mais quente até então conhecido com temperaturas superficiais na casa dos 2000ºC. Seu tamanho é um pouco menor que o de saturno, mas com uma massa mais densa que este, com a presença de metais pesados. O planeta está situado a 279 anos luz de distância da Terra e foi descoberto no ano de 2005.

PLANETA WASP 18b

Um planeta joviano que está indo para sua destruição! O primeiro até então que se tinha sido visto em um momento raro no campo da observação espacial! O planeta descoberto em 2007 já está em orbita espiral ao redor de sua estrela e não demorara muito para se fundir ao astro de seu sistema solar.

Saturnianos Quentes

 

Embora Kepler-7b tem apenas metade da massa de Júpiter, possui um volume oito vezes maior.

Um planeta denominado de Saturno quente e um planeta dilatado, devido à sua densidade semelhante à de Saturno no sistema solar.
São assim chamados às vezes os planetas gigantes gasosos com um grande raio e com densidade muito baixa. 
Esses planetas são inchados, por orbitar perto de sua estrela e o intenso calor da desta aliado ao aquecimento interno do planeta expandem a sua atmosfera.
 Seis planetas com raio grande e de baixa densidade foram detectados pelo método de trânsito planetário:
 HAT-P-1b, COROT-1b, TrES-4, WASP-12b, WASP-15b, WASP-17b, KELT-4Ab e Kepler-7b.

 Alguns Jovianos quentes foram detectados por velocidade radial que poderiam ser planetas dilatados. A maioria destes planetas estão duas vezes abaixo da massa de Júpiter.

Netunianos Quentes

Planetas gasosos como Netuno, com pouco Hélio e Hidrogênio (cerca de 20%), e ricos em metano e Amônia situados na zona quente.Tem como características climáticas, uma atmosfera de intensa movimentação, com gases mais variados em sua constituição e uma interação e combinação bem maior dos mesmos. Violentos ventos e tempestades seriam característica destes obres. 

Sua constituição química logicamente dependeria do sistema estelar a que é parte. Se rico em gases como amônia e metano ou hidrogênio, caracterizariam uma estrela de segunda geração no máximo. Caso tivesse carbono, sódio e oxigênio bem como outros elementos com maior abundancia, poderia sugerir um sistema formado a partir da terceira ou mais geração estelar.

exemplo de Netuniano quente o planeta do sistema Klepler-47b

Planeta KOI-314C

Situado a 200 anos-luz de distância, é 60% maior que a Terra, tem uma atmosfera gasosa, e orbita uma estrela anã vermelha. Embora seja muito maior, tem a mesma massa que a Terra, e uma  atmosfera  muito espessa.

Este mini-Netuno orbita uma estrela anã vermelha a uma distância tão próxima que as temperaturas em sua atmosfera podem ser tão altas quanto 104ºC. O planeta KOI-314C é apenas 30% mais denso que a água sugerindo que ele esteja envolto por um manto de hidrogênio e hélio com centenas de quilômetros de espessura.

Por estas características os cientistas acreditam que ele pode ter começado sua vida como um mini-Netuno em uma zona mais fria e migrado para o centro de seu sistema estelar fazendo que parte de sua atmosfera infle pela intensa radiação devido a proximidade da estrela-mãe.

Gliese 436 b um Netuniano quente

Um planeta do tamanho de Netuno orbita uma estrela anã vermelha chamada Gliese 436, e completa uma órbita completa em apenas 2 dias e 15,5 horas. Esse curto período orbital indica que o planeta em questão está localizado muito perto de Gliese 436, talvez orbitando sua estrela a uma distância que é cerca de 13 vezes mais perto do que Mercúrio (o planeta mais interno do nosso sistema solar) está do sol. 

Por incrível que pareça, os astrônomos acreditam que o planeta possa abrigar uma grande concentração de uma forma exótica de água gelada quente (agora chamada de “Ice-x”). A substância líquida pode permanecer sólida, apesar das temperaturas devastadoramente quentes, superiores à 400ºC. Devido a massa planetária aliado a temperaturas e pressões ainda não bem conhecidas seus efeitos, este mundo gasoso poderia ser um paraíso de H²O no seu sistema planetário!

CoRoT-8b

O planeta CoRoT-8b que tem aproximadamente 60 vezes a massa da Terra. Semelhante aos outros Netunianos de zona quente, se encontra bem próximo a sua estrela hospedeira.

TOMO XXIII-2 - PLANETAS ALIENÍGENAS

 OS MUNDOS EXTERIORES

Em nosso universo temos, fora os exemplos do nosso sistema solar, planetas antes nunca imaginados, mesmo pela ficção cientifica, de planetas em suas diversas condições de formação e existência.

Veremos alguns exemplos de planetas vão de tipos conhecidos, novos tipos e excêntricos, dos verificados até o momento entre os mais de mil já catalogados.

Desde a descoberta do primeiro planeta extra-solar no final do século XX até a primeira década do século XXI já são quase 500 objetos estelares catalogados, das mais variadas formas e sistemas estelares até então só imaginados na área da ficção científica.

Possível formação quimica de alguns planetas alienígenas.

METALICIDADE ESTELAR E A FORMAÇÃO PLANETÁRIA

Como já visto no primeiro tomo, a quantidade de metal que se compõe uma estrela determina qual a sua população e origem, determinadas em I, II e III, esta ultima praticamente extinta pois não teriam metal em sua composição, características das primeiras estrelas.

Correlação entre a quantidade de elementos pesados nos exoplanetas com trânsito e a metalicidade das respectivas estrelas mãe até 2006, de 188 planetas extra-solares estudados.

Um novo estudo, que tenta abordar o assunto de uma nova forma, abordado pela equipe de T. Guillot (CNRS/Observatório de la Côte d'Azur, França), da qual faz parte o astrofísico português Nuno Santos do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa/Centro de Geofísica de Évora.

O estudo exibe  uma correlação muito forte entre a massa de elementos pesados dos exoplanetas e a metalicidade das respectivas estrelas mãe. Exoplanetas com menos de 20 massas terrestres de elementos pesados orbitam estrelas com composição solar, enquanto planetas com até 100 massas terrestres de elementos pesados orbitam estrelas com cerca de três vezes a metalicidade solar. 

Estas conclusões, juntamente com a ausência de exoplanetas gigantes descobertos a orbitarem muito perto estrelas de metalicidade baixa, parecem indicar que os elementos pesados desempenham um papel chave na formação de exoplanetas do tipo Júpiter quentes.

Realça-se que as elevadas massas de elementos pesados que se determinaram para os planetas que orbitam estrelas ricas em metais não era previsto pelos modelos de formação de planetas. 
A correlação entre a composição planetária e estelar destes sistemas ainda tem de ser confirmada por uma maior amostra de exoplanetas com trânsito, mas este trabalho marca o primeiro passo no nosso estudo da natureza física destes planetas. 

TIPOS MAIS CONHECIDOS DE CATEGORIAS DE PLANETAS

Acima alguns dos 590 sistemas extrassolares descobertos pela NASA, e a proporção destes, nossa uma ideia de que os gigantes são abundantes na nossa região da galáxia.

Planeta visível ao telescópico GEMINI, sem o auxilio de cálculos para a confirmação de sua existência.

 

Até o momento a grande maioria dos planetas são de volume bem superior ao terrestre, basicamente por nossa atual limitação em localizar objetos tão pequenos, o que não impediu de assim mesmo localizar alguns casos isolados.

TEMPERATURAS PLANETÁRIAS

Anteriormente supunha-se que as temperaturas planetárias seguiam os modelos vistos em nosso sistema solar, com planetas telúricos próximo a estrela mãe de temperaturas variantes de escaldantes a frias e de planetas gasosos gigantes frios no restante do sistema planetário. Estávamos errados, o que já foi observado era completamente diverso do que tínhamos como padrão, como veremos a seguir!

Tipos novos de planetas gigantes

Os planetas gasosos gigantes, ao que parece são a base da maioria dos sistemas estelares na nossa região da galáxia. São encontrados sempre em grande quantidade, não querendo dizer que os telúricos não estejam ali perto. Mas são os e maior facilidade de detecção até o momento.

TOMO XXIII-1 - SISTEMAS EXTRASSOLARES

OS VIZINHOS DO SISTEMA SOLAR

Planeta extrassolar com (5±2) massas de Júpiter, fotografado em 2004 com um dos telescópios de 8,2 m do ESO, companheiro de uma anã-marrom ..

SISTEMAS EXTRASSOLARES

São nada mais nada menos que outros sistemas planetários, asteroides e cometas que circundam outras estrelas fora de nosso sistema Solar.

Até o momento fora os planetas exteriores em maior numero disparado, fora localizado cometas orbitando outras estrelas.

OS MEIOS DE LOCALIZAÇÃO DOS SISTEMAS

TELESCÓPIO HUBBLE

Lançado no final da década de 80 do século XX, para captar imagens mais nítidas por estar fora da ação atmosférica, no espaço sideral. Fora o primeiro marco na descoberta e redescoberta do nosso universo. Ainda hoje suas imagens são tidas como maravilhosas e fundamentais para a astronomia moderna. Nos mostraram fenômenos e as mais diversas formações estelares até então invisíveis aos telescópicos terrestres.

TELESCÓPICO KEPLER

Lançado em 2009, o telescópio espacial Kepler visa examinar estrelas semelhantes ao sol para encontrar planetas que apresentem condições de vida, ou seja, que estão dentro da zona habitável da estrela, onde as temperaturas permitem a existência de água em estado líquido.

O Kepler já encontrou centenas de planetas fora do sistema solar. Todas as descobertas ganham o nome do telescópio, seguido por um número que referente à sua estrela hospedeira e uma letra minúscula, que varia de acordo com a proximidade da estrela.

  

Formação de sistemas Planetários extra-solares

Como já vimos, várias teorias de formação dos objetos do nosso sistema Solar, mas ao observar os diversos sistemas extra-solares várias hipóteses novas tiveram que ser formuladas devido as mais diversas excentricidades encontradas.

Disco protoplanetário da nebulosa de Orion imagem do Hubble de 20 nov. 1995, NASA.

FORMAÇÕES EXTRASSOLARES PLANETÁRIAS

Formação extra solar extraplanetária da estrela HR 8799

Os astrônomos detectaram cerca de 1.000 planetas fora do nosso sistema solar, mas pouco se sabe sobre a composição desses planetas. A partir de 2014, o Observatório Gemini Planet Imager permite aos cientistas registrar imagens diretas dos exoplanetas.

Beta Pictoris b, um planeta orbitando a estrela Beta Pictoris – a primeira imagem registrada pelo novo observatório.

Sistemas de geração de imagens de planetas até 2013 só eram capazes de ver gigantes de gás maiores que Júpiter. O telescópio espacial Kepler, da NASA, detectou milhares de pequenos candidatos a planetas, mas não podia registrar imagens diretamente.

Alpha Centauro, nossos vizinhos

Quem não conhece nossas vizinhas estelares mais próximas, Alpha Centauro A, B e C? As estrelas que, astronomicamente falando, estão próximas do nosso sistema solar (a cerca de 4,4 anos luz de distância) são sem dúvida o sistema triplo mais cobiçado pelos astrônomos amadores, e também profissionais.

No hemisfério sul, Alpha centauro é vista como uma única estrela a olho nu. Já com um telescópio amador, podemos distinguir as estrelas A e B, porém a Alpha Centauro C só pode ser vista com o auxilio de um telescópio profissional.

Alpha Centauro A é uma estrela amarela, cerca de 23% maior que o Sol. Alpha Centauro B é uma estrela laranja com um raio 14% maior que o da nossa estrela. E em 2012, uma descoberta fantástica surpreendeu muitos astrônomos Alpha centauro B  possui um sistema planetário.

O planeta da ilustração é chamado de Alpha Centauro Bb, e é pouco similar a Terra. Sua massa é semelhante à do nosso planeta, todavia, sua temperatura é bem “tropical” – cerca de 1.200 ºC. O planeta está à 0,04 UA de sua estrela mãe, ou seja, 6 milhões de quilômetros, tendo um ano equivalente a 3,2 dias terrestres.

Este planeta faz parte da categoria de planetas tipo Terra Quente, ou seja em zonas que fazem ferver a água da superfície, quando não expulsá-la para o espaço! De qualquer forma, o tempo que levamos para descobrir esse planeta só nos mostra o quanto ainda temos para aprender, e o caminho que ainda temos a percorrer.

Próxima Centauri

Em 2016 na busca de outros planetas no sistema de Alfa centauro os astrônomos encontraram algo Inusitado.

Um grupo de cientistas ligados ao Observatório Europeu do Sul e à Universidade de Londres anunciou que ao redor da pequenina Próxima Centauri gira um planetinha. Esse planeta, as observações levam a crer, é pouco maior que a Terra. É quente em alguns pontos. E, com alguma sorte, abriga água em estado líquido – um ingrediente fundamental para a existência de vida como a conhecemos. A pequena Próxima Centauri roubou a cena.

O novo planeta foi chamado de Próxima B – um planeta com 30% mais massa que a Terra e que está mais perto de sua estrela que Mercúrio está do Sol. Essa distância pequena é importante por causa das dimensões de Próxima Centauri – ela libera menos calor que o Sol, e é graças a essa proximidade que Próxima B possui regiões quentes em sua superfície. Segundo os cientistas, o clima no planeta é diferente da Terra: por causa das características de sua rotação, Próxima B não tem estações ao longo do ano. Ele também recebe mais radiação ultravioleta e raios X que a Terra, o que faz dele um planeta menos acolhedor.

Próxima B é especial porque, além das dimensões semelhantes às da Terra, é o planeta mais próximo do Sistema Solar já identificado. Ele faz parte de um grupo crescente de exoplanetas – aqueles que não fazem parte do nosso Sistema Solar. P

Sistema Gliese 581

O sistema Gliese 581 é um sistema planetário com vários exemplos de planetas! Tem exemplos de gigantes gasosos, netunianos, Superterras e Terras, fora os que ainda podemos detectar com o avanço da tecnologia espacial.

A estrela mãe e uma anã vermelha situada a 20,3 anos luz de distancia de nosso sistema solar, na constelação de Libra, com uma massa um terço menor que a do nosso Sol.

O quarto planeta em proximidade da estrela o Gliese 581-g foi o primeiro tipo Terra descoberto pelo astrônomos.

Sistema Planetário Kepler 11

Não um, mas sim um sistema com seis planetas, similares em variedade com o nosso sistema Solar. O que chama a atenção nesse sistema planetário é que ocasionalmente, dois ou mais planetas transitam na frente da estrela hospedeira semelhante ao Sol, conforme pode ser visto na ilustração acima. Descoberto em agosto de 2010, o sistema de Kepler-11 está localizado à 2.000 anos-luz de distância da Terra.

A CEREJA DO BOLO

Quem é a estrela TRAPPIST-1 

 Está localizada a uma distância de 39 anos-luz (12 parsecs) da Terra. 

Apesar da relativa proximidade, não é visível a olho nu, devido a seu brilho intrínseco extremamente baixo, tendo uma magnitude aparente visual de 18,8. Seu tipo espectral indica que é uma anã vermelha, o menor e menos luminoso tipo de estrelas na sequência principal.

 Possui uma massa de 8% da massa e 11,7% do raio solar, um pouco maior do que Júpiter, e está brilhando com apenas 0,05% da luminosidade solar. 

Sua temperatura efetiva de 2 550 K° a coloca em uma classe de estrelas conhecidas como anãs superfrias, que são estrelas de baixa massa e objetos sub-estelares (incluindo anãs marrons) com temperatura efetiva menor que 2 700 K. 

 

TRAPPIST-1 tem uma idade de mais de 500 milhões de anos; o valor preciso é desconhecido.  Por serem totalmente convectivas, anãs vermelhas têm um tempo de vida muito maior que o Sol. 

Uma estrela com 8% da massa solar, como TRAPPIST-1, permanece na sequência principal por 12 trilhões de anos, e então evolui para uma anã azul, ao contrário de estrelas mais massivas que se tornam gigantes vermelhas. Tem uma metalicidade, a abundância de elementos que não são hidrogênio e hélio, parecida com a solar, com uma abundância de ferro de 109% do valor solar.

A Nasa anunciou em 2016 que encontrou em Trappist-1 sete planetas de tamanho similar ao da Terra pela primeira vez na história. 

Dos sete planetas, três estão dentro de uma zona habitável, onde é possível ter água líquida e, consequentemente, vida. Os astros mais próximos do seu sol devem ser quentes demais para ter água líquida e os mais distantes devem ter oceanos congelados.

 

Segundo a agência espacial, os astros têm massas semelhantes à da Terra e são de composição rochosa. A expectativa da Nasa é que, na pior das hipóteses, ao menos um dos planetas tenha temperatura ideal para a presença de oceanos de água em forma líquida, assim como acontece na Terra. 

 

As observações preliminares indicam que um dos planetas pode ter oxigênio em sua atmosfera–o que possibilitaria a realização de atividades fotossintéticas por lá. Para que haja vida como concebida por nós, no entanto, é preciso a presença de outros elementos na atmosfera, como metano e ozônio.

COMETAS ALIENÍGENAS DE ESTRELAS EXTERIORES

Astrônomos detectaram um grande cinturão de cometas ao redor de 02 sistemas planetários formado por super-terras. Um dos sistemas, o GJ 581 circundam uma anã vermelha com outros 02 planetas, inclusive um na zona habitável outro o de 61 VIR que parece ter outros dois planetas ao redor de uma estrela um pouco menor do que o Sol. 

O observatório Herschel da Agencia espacial Européia(ESA) detectou tantos sinais de poeira a uma temperatura de cerca de -200ºC que podem ter nesta região até 10 vezes mais cometas que o nosso cinturão de Kuiper. Os dois sistemas não hospedam planetas gigantes o que explicaria a densidade desta faixa de gelo, por não terem sido repelidos pelos gigantes através dos sistemas estelares.

Sistema Fomalhaut

 

Imagem optica do cinturão de poeira ao redor da jovem estrela Fomalhaut. ESA

Estudo do cinturão de poeira em torno de Fomalhaut situada a cerca de 25 anos-luz de distância da Terra, revelou através de observações em infravermelho feitas com o telescópio espacial Herschel, da Agência Espacial Europeia (ESA) imagens que indicam que a nuvem, com temperaturas entre -230ºC e -170ºC, seria composta de pequenas partículas sólidas com apenas alguns milionésimos de metro de diâmetro.  O problema é que estudos feitos anteriormente a partir de observações em luz visível do telescópio espacial Hubble sugeriam que essas partículas seriam bem maiores. Assim, os astrônomos agora acreditam que elas são agregados finos de matéria similares aos expelidos por cometas no nosso próprio Sistema Solar. Isso, no entanto, gerou outro paradoxo: se esse for o caso, a forte radiação emitida por Fomalhaut deveria expulsar rapidamente as pequenas partículas do cinturão, espalhando-as pelo espaço interestelar.

 Para explicar o fato de a nuvem se manter carregada deste material fino, os astrônomos sugerem que ela é constantemente realimentada pela colisão de objetos maiores em órbita da estrela. Segundo os cientistas, o ritmo destas colisões é impressionante. 

Seria necessária a destruição diária e completa do equivalente a dois cometas de 10 quilômetros de diâmetro ou 2 mil objetos com um quilômetro de diâmetro para manter o suprimento de material finamente particulado do cinturão. Isso indica que ele deve conter algo entre 260 bilhões e 83 trilhões de cometas de vários tamanhos, números semelhantes que se acreditam estar na chamada Nuvem de Oort, o anel de cometas e restos da formação do Sistema Solar expulsos das cercanias de nosso Sol quando ele era uma estrela jovem como Fomalhaut.

Sistema Beta Pictoris

Visão infravermelha do sistema planetário Beta Pictoris. β Pictoris b é o planeta gigante gasoso do sistema. (Imagem: ESO/A-M. Lagrange et al.)

O telescópio Herschel encontrou material primitivo - semelhante ao dos cometas no nosso Sistema Solar - em um cinturão de poeira em torno da jovem estrela Beta Pictoris. Beta Pictoris é mais de uma vez e meia a massa do nosso Sol, oito vezes mais brilhante, e a sua arquitetura de sistema planetário é diferente da do nosso próprio Sistema Solar nos dias de hoje mas semelhante nos primórdios de sua origem. 
"Graças ao telescópio Herschel, fomos capazes de medir as propriedades do material primitivo que sobraram do processo inicial de construção de um planeta em outro sistema planetário, com uma precisão que é comparável ao que poderíamos alcançar em laboratório, se tivéssemos o material aqui na Terra ", diz o cientista do Herschel, Goran Pilbratt.

A Beta Pictoris, com doze milhões de anos de idade, é um infanto sistema apenas a 63 anos-luz da Terra, que hospeda um planeta gigante gasoso e um disco de detritos de poeira que poderia, com o tempo, ira evoluir para um conjunto de corpos gelados, equivalente ao Cinturão de Kuiper, localizado além da órbita de Netuno. As capacidades únicas de observação do Herschel permitiram analisar pela primeira vez a composição do pó na fria periferia do sistema Beta Pictoris.

Olivina

 

Olivina de cometas do nosso sistema Sola Cristais de olivina encontrados no interior de um meteorito que caiu na Terra - os cristais amarelos de olivina têm de alguns milímetros até centímetros de dimensão. (Imagem: J. Debosscher/KU Leuven).

Particularmente interessante é o mineral olivina, que cristaliza fora do disco de material protoplanetário, próximo de estrelas recém-nascidas e, eventualmente, está incorporado em asteroides, cometas e planetas. "A olivina surge em diferentes sabores," explica Ben de Vries, da Universidade Católica de Leuven, na Bélgica, principal autor do estudo. 
"Uma variedade rica em magnésio é encontrada em corpos gelados pequenos e primitivos, como os cometas, enquanto a olivina rica em ferro é normalmente encontrada em grandes asteroides que foram submetidos a mais aquecimento, ou processamento," completa.

 O Herschel detectou uma variedade do material primitivo rico em magnésio a uma distância de 15 a 45 ua (unidades astronômicas) da estrela Beta Pictoris, onde as temperaturas estão em torno de -190 º C. Por comparação, a Terra está a 1 ua do nosso Sol, e o Cinturão de Kuiper estende-se desde a órbita de Netuno, a 30 ua, até 50 ua do Sol.

As observações do Herschel permitiram aos astrônomos calcular que os cristais de olivina representam cerca de 4% da massa total do pó encontrado nesta região.

Esta descoberta levou-os a concluir que a olivina esteve originalmente ligada dentro de cometas e foi depois lançada para o espaço por colisões entre os objetos gelados. 
"Este valor de 4% é muito semelhante ao encontrado em cometas do nosso Sistema Solar, como o 17P/Holmes ou o 73P/Schwassmann-Wachmann 3, que contêm de 2% a 10% de olivina rica em magnésio," diz de Vries. "Uma vez que a olivina só pode cristalizar até uma distância de cerca de 10 ua da estrela central, o fato de a termos encontrado em um disco de detritos frio significa que ela deve ter sido transportada da região interna do sistema para a periferia."

Sistema Kappa Coronae Borealis (Kappa Cor Bor)

O observatório espacial Herschel da ESA forneceu a primeira imagem de um cinturão de poeira, produzido pela colisão de cometas ou asteroides, orbitando uma estrela subgigante conhecida por abrigar um sistema planetário.

Após bilhões de anos queimando constantemente hidrogênio em seu núcleo, estrelas como o nosso Sol exaurem sua reserva de combustível central e começam a queimar em conchas ao redor do núcleo. Elas então se tornam estrelas subgigantes antes de mais tarde se tornarem gigantes vermelhas. 
No mínimo, durante a fase de subgigante, planetas, cometas e cinturões de asteroides ao redor dessas estrelas aposentadas podem sobreviverem, mas as observações são necessárias para medir suas propriedades. Uma abordagem é pesquisar por discos de poeira ao redor das estrelas, gerados pelas colisões entre as populações de asteroides ou cometas.

Graças às capacidades de detecção sensíveis ao infravermelho distante do observatório espacial Herschel, os astrônomos tem sido capaz de resolver a emissão brilhante ao redor da estrela Kappa Coronae Borealis (Kappa Cor Bor), indicando a presença de um disco de detritos empoeirado. 

A estrela é um pouco mais pesada que o nosso Sol, com 1,5 vezes a sua massa, e tem aproximadamente 2,5 bilhões de anos, localizando-se a aproximadamente 100 anos-luz. A partir de observações feitas com instrumentos baseados em Terra, sabe-se que essa estrela abriga um planeta gigante com um tamanho aproximadamente de duas vezes o tamanho do planeta Júpiter, orbitando a estrela a uma distância equivalente à distância do Cinturão de Asteroides do nosso Sistema Solar.

Suspeita-se que exista um segundo planeta, mas a sua massa ainda não é bem aferida. A detecção do Herschel fornece uma rara ideia sobre a vida de sistemas planetários orbitando estrelas subgigantes, e permite que se possa fazer um estudo detalhado da arquitetura do seu planeta e do sistema de disco. 
“Essa é a primeira estrela aposentada que nós encontramos com um disco de detritos e um ou mais planetas”, disse Amy Bonsor, do Institute de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, e principal autor do estudo. 
O disco tem sobrevivido durante toda a vida da estrela sem ter sido destruído. Isso é muito diferente do que acontece no nosso Sistema Solar, onde a maior parte dos detritos foram varridos numa fase conhecida como a Última Era de Bombardeamento Pesado, ocorrida a 600 milhões de anos depois da formação do Sol”.

A equipe de pesquisadores usou modelos para propor três possíveis configurações para o disco e os planetas que se ajustam às observações do Herschel feitas da Kapa Cor Bor. O primeiro modelo é sobre a existência de um disco contínuo de poeira se estendendo de 20 a 220 UA (Unidades Astronômicas). 
Por comparação, o disco de detritos congelados do nosso Sistema Solar, conhecido como Cinturão de Kuiper, se localiza a uma distância entre 30 e 50 UA do Sol.Nesse modelo, um dos planetas orbita a estrela a uma distância de mais de 7 UA da estrela, e sua influência gravitacional pode esculpir a borda interna do disco. 
Uma variação nesse modelo tem um disco sendo agitado pela influência gravitacional de ambos os companheiros, misturando–se de tal forma que a taxa de produção de poeira nos picos do disco ocorre em torno de 70 a 80 UA da estrela. Outro interessante cenário, o disco de poeira é dividido em dois cinturões estreitos, centrados em 40 UA e 165 UA, respectivamente.

 Aqui, o companheiro mais externo pode orbitar a estrela entre os dois cinturões a uma distância entre 7 e 70 UA, abrindo a possibilidade desse ser mais massivo que um planeta propriamente dito, possivelmente uma anã marrom subestelar. “Esse é um sistema misterioso e intrigante: existe um planeta ou até mesmo dois planetas esculpindo um disco largo, ou a estrela tem uma anã marrom como companheira, que está dividindo o disco em dois?”, disse Bonsor. 
Como esse é o primeiro exemplo conhecido de uma estrela subgigante com planetas e um disco de detritos orbitando-a, mais exemplos serão necessários para determinar se a Kappa Cor Bor é incomum ou não. “Graças às capacidades sensíveis ao infravermelho distante do Herschel, e ao seu rico conjunto de dados, nós já temos pistas de outras estrelas subgigantes, que podem ter discos empoeirados. Mais trabalho são necessários para ver se existem também planetas”, disse Göran Pilbratt, cientista do projeto Herschel da ESA.

Diagrama dos possíveis exoplanetas na nuvem de detritos de Kappa borealis