Exoplanetas em WASP-94 A e B: Júpiteres quentes primos em um sistema binário



Um Júpiter quente orbitando sua estrela mãe (Ilustração: ESA/C Carreau)


O consórcio WASP (Wide Angle Search for Planets) apresentou uma descoberta interessante: dois exoplanetas da classe Júpiter, cada um orbitando sua estrela mãe em um sistema estelar binário. Ambos os exoplanetas são “Júpiteres quentes”, uma categoria de corpos bastante suscetíveis de serem descobertos tanto através do método de trânsito com também pela técnica de velocidade radial. O consórcio WASP utiliza dois observatórios robóticos, um em La Palma (Ilhas Canarias) e o outro na África do Sul. O programa WASP tem um consistente acervo de descobertas, tendo encontrado mais de 100 exoplanetas desde 2006. Os exoplanetas encontrados orbitando as estrelas WASP-94A e WASP-94B, como todos os candidatos do WASP, foram confirmados pela técnica de velocidade radial através da colaboração com o Observatório de Genebra. Ambas as estrelas do sistema binário WASP 94 residem a 600 anos luz na direção da constelação do Microscópio (Microscopium). Neste caso especifico, o time do WASP-Sul (África do Sul) observou obscurecimentos na luz emanada pela estrela WASP-94A, uma marca da possível presença de um Júpiter-quente. A descoberta do segundo exoplaneta em WASP-94B ocorreu logo após quando a equipe de Genebra trabalhava na confirmação o primeiro exoplaneta. Marion Neveu-VanMalle (Genebra), autora líder do artigo científico exclamou:


Nós observamos a outra estrela [do par binário] por acidente e então encontramos um exoplaneta por lá, também!

Essa descoberta é importante por causa do nosso sistema vizinho mais próximo, o par binário Alfa Centauri A e B, onde têm sido largamente caçados possíveis exoplanetas na zona de habitação, orbitando cada uma dessas estrelas, as quais ficam relativamente próximas entre si. No entanto, WASP-94A e WASP-94B representam um cenário diferente, pois a separação entre estas estrelas é da ordem de 2.700 UAs (unidades astronômicas, a distância entre a Terra e o Sol).

O artigo explora três outros sistemas binários com pares de exoplanetas:
  1. HD20782/HD20781 é parecido com WASP 94 em termos de distância entre suas estrelas pares. HD20782 hospeda um exoplaneta tipo Júpiter e HD20781 contém dois exoplanetas similares a Netuno.
  1. Kepler-132 é um Sistema interessante que abriga 3 super-terras, com uma separação angular pequena demais para que saibamos qual das duas estrelas estes exoplanetas estão orbitando. Cientistas estimam que os dois exoplanetas de menor períodos não podem orbitar a mesma estrela.
  2. Finalmente o Sistema XO-2, também um binário com grande separação entre suas estrelas, hospeda um Júpiter quente enquanto a outra estrela abriga dois gigantes gasosos, um tipo Júpiter e outro com a massa de Saturno.
Podemos aprender coisas interessantes sobre a formação de Júpiteres quentes ao analisar WASP-94. Exoplanetas deste tipo deveriam se formar bem longe da sua estrela mãe para permitir que os gelos se agreguem na zona de neve. Depois de algum tempo estes exoplanetas são forçados, talvez por interações com outra estrela ou exoplaneta a se aproximar da estrela mãe. O artigo descreve:

A descoberta de dois Júpiteres quentes, um em volta de cada estrela, sugere que o mesmo processo de formação se deu e as condições favoráveis similares provocaram a migração destes exoplanetas.  
As interações entre duas estrelas em um par binário são problemáticas dada a grande distância entre elas, mas tal pode ajudar-nos a testar nossas teorias:
Mesmo que neste estágio ainda não possamos provar nada, há teorias dinâmicas recentes relevantes para este sistema. Moeckel & Veras (2012) descreveram interações nas quais um planeta orbitando um componente de um par binário pode ‘pular’ de uma estrela para outra. Se ambos os planetas gigantes se formaram em volta da mesma estrela, a interação planeta x planeta poderia ter ocorrido. Tal poderia ter empurrado um dos planetas para próximo de sua estrela e ejetado o segundo. Assim, o segundo planeta pode ter sido capturado pela estrela companheira. Como ainda não sabemos a excentricidade do Sistema estelar, podemos considerar o mecanismo descrito por Li et al. (2014), no qual um Sistema coplanar pode acarretar em excentricidades muito altas para o planeta.

Nós também podemos considerar o Sistema WASP-94 valioso em outros campos de estudo. Como a maioria dos planetas detectados pelo programa WASP, estes dois exoplanetas orbitam duas estrelas (WASP-94A e WASP-94B ) que são relativamente brilhantes. Em contraste, a maioria das estrelas de Kepler são tênues. O artigo da Keele University “Keele astronomers find ‘cousin’ planets around twin stars” cita a sugestão de  Coel Hellier  sobre a possibilidade de estudos atmosféricos através da espectroscopia, onde a atmosfera do exoplaneta em trânsito pode ser analisada enquanto se move para dentro e para fora do disco estelar durante o trânsito em frente a estrela hospedeira. O artigo assinado por Neveu-VanMalle et al., intitulado “WASP-94 A and B planets: hot-Jupiter cousins in a twin-star system” foi publicado em Astronomy & Astrophysics.
Fonte: Eternos Aprendizes - http://eternosaprendizes.com/

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