Um raro vislumbre de um planeta recém-nascido

 A descoberta

Um planeta enorme com um nome longo – IRAS 04125+2902 b – é realmente apenas um bebê: tem apenas 3 milhões de anos. E como esses mundos infantis geralmente ficam escondidos dentro de discos obscuros de detritos, ele é o planeta mais jovem descoberto até agora usando o método dominante de detecção de planetas. 

Conceito artístico de um planeta jovem e recém-descoberto, exposto à observação por um disco de detritos deformado. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt, K. Miller (Caltech/IPAC)

Principais fatos

O planeta massivo, provavelmente ainda brilhando devido ao calor de sua formação, fica na Nuvem Molecular de Touro, um berçário estelar ativo com centenas de estrelas recém-nascidas a cerca de 430 anos-luz de distância. A proximidade relativa da nuvem a torna um alvo principal para astrônomos. Mas enquanto a nuvem oferece uma visão profunda da formação e evolução de estrelas jovens, seus planetas geralmente são um livro fechado para telescópios como o TESS, o Transiting Exoplanet Survey Satellite.

Esses telescópios contam com o "método de trânsito", observando a ligeira queda na luz das estrelas quando um planeta cruza a face de sua estrela hospedeira. Mas esses sistemas planetários devem estar de ponta, do ponto de vista da Terra, para que o método de trânsito funcione. Sistemas estelares muito jovens são cercados por discos de detritos, no entanto, bloqueando nossa visão de quaisquer planetas potencialmente em trânsito.

Uma equipe de pesquisa acaba de relatar um golpe de sorte extraordinário. De alguma forma, o disco de detritos externo que cerca este planeta recém-nascido, IRAS 04125+2902 b, foi fortemente deformado, expondo o mundo bebê a extensas observações de trânsito pelo TESS.

Detalhes

Embora o disco externo deformado seja uma grande coincidência, também é um grande mistério. Possíveis explicações incluem uma migração do próprio planeta, movendo-se para mais perto da estrela e, no processo, divergindo da orientação do disco externo – de modo que, da Terra, a órbita do planeta fica de lado, cruzando a face da estrela, mas o disco externo permanece quase de frente para nós. Um problema com essa ideia: mover um planeta tão longe do alinhamento com seu disco pai provavelmente exigiria outro objeto (muito grande) neste sistema. Nenhum foi detectado até agora.

O sol do sistema tem uma companheira estelar distante, também uma possível culpada pela deformação do disco externo. O ângulo da órbita da estrela companheira, no entanto, corresponde ao do planeta e de sua estrela-mãe. Estrelas e planetas tendem a tomar o caminho gravitacional de menor resistência, então tal arranjo deve empurrar o disco para um alinhamento mais próximo com o resto do sistema – não para uma saída radical.

Outra maneira de obter um disco externo “quebrado”, dizem os autores do estudo, não envolveria uma estrela companheira. Berçários estelares como a Nuvem Molecular de Touro podem ser lugares densamente compactados e movimentados. Simulações de computador mostram que chuvas de material em queda da região de formação de estrelas ao redor podem ser a causa da deformação do disco. Nem simulações nem observações resolveram até agora a questão se discos deformados ou quebrados são comuns ou raros em tais regiões.

Fatos divertidos

Combinar as medições de trânsito do TESS com outra maneira de observar planetas produz mais informações sobre o planeta em si. Podemos chamar essa segunda abordagem de método de "oscilação". A gravidade de um planeta puxa sua estrela para um lado, depois para outro, conforme o planeta em órbita faz seu caminho ao redor da estrela. E essa oscilação pode ser detectada por mudanças na luz da estrela, captadas por instrumentos especializados na Terra.

Essas medições de "velocidade radial" deste planeta revelam que sua massa, ou peso, equivale a não mais do que cerca de um terço do nosso próprio Júpiter. Mas os dados de trânsito mostram que o diâmetro do planeta é quase o mesmo. Isso significa que o planeta tem uma densidade comparativamente baixa e, provavelmente, uma atmosfera inflada. Então, este mundo provavelmente não é um gigante gasoso como Júpiter. Em vez disso, pode muito bem ser um planeta cuja atmosfera encolherá ao longo do tempo.

Quando finalmente se estabilizar, pode se tornar um "mini-Netuno" gasoso ou até mesmo uma "super-Terra" rochosa. Esses são os dois tipos de planetas mais comuns em nossa galáxia – apesar do fato de nenhum deles poder ser encontrado em nosso sistema solar.

Os descobridores

Uma equipe científica liderada pelo astrônomo Madyson G. Barber, da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, publicou o estudo “Um planeta gigante transitando uma protoestrela de 3 milhões de anos com um disco desalinhado”, na revista Nature em novembro de 2024.

Fonte: science.nasa.gov