NASA, ESA, CSA, STSCI, W. BALMER
MADRID 11 jun. (EUROPA PRESS) -
Um sistema planetário descrito como anormal, caótico e estranho pelos pesquisadores foi vislumbrado com mais clareza graças ao Telescópio Espacial James Webb da NASA.
Usando a câmera NIRCam (Near Infrared Camera) do Webb, os pesquisadores conseguiram obter imagens de um dos dois planetas conhecidos que circundam a estrela 14 Herculis, localizada a 60 anos-luz da Terra em nossa galáxia Via Láctea.
O exoplaneta, 14 Herculis c, é um dos mais legais já fotografados. Embora quase 6.000 exoplanetas tenham sido descobertos, apenas um pequeno número deles foi diretamente fotografado, a maioria deles muito quente (centenas ou até milhares de graus). Os novos dados sugerem que o 14 Herculis c, que pesa cerca de 7 vezes o planeta Júpiter, tem uma temperatura tão baixa quanto -3 graus Celsius.
Os resultados da equipe sobre o 14 Herculis c foram submetidos ao The Astrophysical Journal Letters e apresentados em uma coletiva de imprensa na terça-feira, na 246ª reunião da American Astronomical Society.
"Quanto mais frio é um exoplaneta, mais difícil é fazer sua imagem, portanto, esse é um regime de estudo totalmente novo que o Webb abriu graças à sua extrema sensibilidade ao infravermelho", disse William Balmer, coautor principal do novo artigo e estudante de pós-graduação da Universidade Johns Hopkins, em um comunicado. "Agora podemos expandir o catálogo não apenas de exoplanetas jovens e quentes fotografados, mas também de exoplanetas mais antigos e muito mais frios do que aqueles que tínhamos observado diretamente antes do Webb".
A imagem do Webb do 14 Herculis c também fornece informações sobre um sistema planetário diferente da maioria dos estudados em detalhes pelo Webb e por outros observatórios terrestres e espaciais. A estrela central, 14 Herculis, é quase semelhante ao Sol: tem idade e temperatura semelhantes às do nosso Sol, mas é um pouco menos maciça e mais fria.
CRUZ COM UM X
Há dois planetas nesse sistema: o 14 Herculis b está mais próximo da estrela e é coberto pela máscara coronográfica na imagem do Webb. Esses planetas não orbitam um ao outro no mesmo plano do nosso sistema solar. Em vez disso, eles se cruzam como um "X", com a estrela no centro. Ou seja, os planos orbitais dos dois planetas estão inclinados um em relação ao outro em um ângulo de aproximadamente 40 graus. Os planetas se atraem mutuamente ao orbitarem a estrela.
Essa é a primeira vez que se obtém uma imagem de um exoplaneta em um sistema tão desalinhado.
Os cientistas estão trabalhando em várias teorias sobre como os planetas desse sistema ficaram tão fora de curso. Uma das principais teorias é que os planetas se dispersaram depois que um terceiro planeta foi violentamente ejetado do sistema no início de sua formação.
"A evolução inicial de nosso sistema solar foi dominada pelo movimento e atração de nossos próprios gigantes gasosos", acrescentou Balmer. Eles lançaram asteroides e reorganizaram outros planetas. Aqui vemos as consequências de um crime planetário mais violento. Isso nos lembra que algo semelhante poderia ter acontecido em nosso próprio sistema solar e que as consequências para planetas pequenos como a Terra são frequentemente ditadas por forças muito maiores.
Entendendo as características do planeta com o Webb Os novos dados do Webb fornecem aos pesquisadores mais informações não apenas sobre a temperatura do 14 Herculis c, mas também sobre outros detalhes da órbita e da atmosfera do planeta.
As descobertas indicam que o planeta orbita a cerca de 2,25 bilhões de quilômetros de sua estrela hospedeira em uma órbita altamente elíptica, ou em forma de bola de futebol, mais próxima do que as estimativas anteriores. Isso é cerca de 15 vezes mais longe do Sol do que a Terra. Em média, isso colocaria o 14 Herculis c entre Saturno e Urano em nosso sistema solar.
DINÂMICA ATMOSFÉRICA COMPLEXA
O brilho do planeta a 4,4 micrômetros, medido com o coronógrafo Webb, combinado com a massa conhecida do planeta e a idade do sistema, sugere a existência de uma dinâmica atmosférica complexa.
"Se um planeta de uma determinada massa se formou há 4 bilhões de anos e depois esfriou com o tempo sem nenhuma fonte de energia para mantê-lo aquecido, podemos prever sua temperatura atual", disse Daniella C. Bardalez Gagliuffi, do Amherst College, coautora do artigo com Balmer. "Informações adicionais, como o brilho percebido em imagens diretas, teoricamente apoiariam essa estimativa da temperatura do planeta.
No entanto, o que os pesquisadores esperam nem sempre se reflete nos resultados. Em 14 Herculis c, o brilho nesse comprimento de onda é mais fraco do que o esperado para um objeto dessa massa e idade. No entanto, a equipe de pesquisa pode explicar essa discrepância. Ela é chamada de química de desequilíbrio de carbono, que é frequentemente observada em anãs marrons.
"Esse exoplaneta é tão frio que as melhores comparações que temos, e que foram bem estudadas, são as anãs marrons mais frias", explicou Bardalez Gagliuffi. "Nesses objetos, como no caso do 14 Herculis c, observamos dióxido de carbono e monóxido de carbono em temperaturas em que deveríamos ver metano. Isso é explicado pela agitação atmosférica. As moléculas formadas em temperaturas mais quentes na atmosfera inferior são transportadas para a atmosfera superior mais fria muito rapidamente.
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