Desalinhamento gigante em sistema multiplanetário

Desenho gráfico do sistema Kepler-56. A linha de visão da Terra é ilustrada pela linha em tracejado, e as linhas pontilhadas mostram as órbitas das três companheiras detectadas no sistema. A seta sólida marca o eixo de rotação da estrela hospedeira, e a linha fina marca o seu equador.Crédito: NASA GSFC/Ames/D. Huber

 

A formação de "Júpiteres quentes" é um enigma de longa data no estudo de exoplanetas, gigantes gasosos que orbitam muito perto da sua estrela hospedeira. Para explicar os seus períodos orbitais curtos, a teoria sugere que os Júpiteres quentes se formam em longas órbitas e depois migram através do disco protoplanetário, o anel plano de poeira e detritos que circunda uma estrela recém-formada e coalesce para formar os planetas. Esta teoria foi questionada quando se descobriu que os planos orbitais dos Júpiteres quentes estão frequentemente desalinhados com o equador das suas estrelas-mãe.

 

 Os cientistas interpretaram isto como evidência de que os Júpiteres quentes são o resultado de encontros caóticos com outros planetas. Um teste decisivo entre as duas teorias são sistemas com mais do que um planeta: se os desalinhamentos são realmente provocados por perturbações dinâmicas que levam à criação de Júpiteres quentes, então os sistemas multi-planeta sem Júpiteres quentes devem estar preferencialmente alinhados. O que um novo estudo revela é bastante diferente.

 

Usando dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA, uma equipa internacional de cientistas liderada por Daniel Huber, pós-doutorado no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, no estado americano da Califórnia, estudou Kepler-56, uma estrela gigante vermelha quatro vezes maior que o Sol localizada a uma distância de cerca de 3000 anos-luz da Terra. Ao analisar as variações no brilho em diferentes pontos da superfície de Kepler-56, Huber e colaboradores descobriram que o eixo de rotação da estrela está inclinado aproximadamente 45 graus em relação à nossa linha de visão.

 

"Isto foi uma surpresa porque já sabíamos da existência de dois planetas que transitavam Kepler-56. Isto sugere que a estrela hospedeira deve estar desalinhada com as órbitas de ambos os planetas," explica Huber. "O que descobrimos é literalmente um desalinhamento gigante num sistema exoplanetário. Suspeita-se que o culpado do desalinhamento seja um terceiro companheiro massivo numa órbita com um longo período, revelado por observações obtidas com o Telescópio Keck em Mauna Kea, Hawaii.

 

"Os cálculos de computador mostram que o companheiro exterior pode ter inclinado os planos orbitais dos planetas em trânsito, deixando-os coplanares, mas desalinhando-os periodicamente com o equador da estrela," afirma Daniel Fabrycky, co-autor e professor de astronomia da Universidade de Chicago. Quase 20 anos após a descoberta do primeiro Júpiter quente, o grande desalinhamento no sistema Kepler-56 marca um importante passo no sentido de uma explicação unificada para a formação de Júpiteres quentes.

 

"Sabemos agora que os desalinhamentos não se limitam apenas aos sistemas com Júpiteres quentes," afirma Huber. "Outras observações vão revelar se o mecanismo de inclinação em Kepler-56 pode também ser responsável por distorções observadas nos sistemas com Júpiteres quentes. Os resultados foram publicados na edição de 18 de Outubro da revista Science.

Fonte: Astronomia On-Line