Descoberto novo exoplaneta denso sub-Saturno

Usando o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astrônomos do Physical Research Laboratory (PRL) em Ahmedabad, Índia e outros lugares, detectaram um novo exoplaneta sub-Saturno com uma densidade relativamente alta. A descoberta foi relatada em um artigo de pesquisa publicado em 2 de setembro no periódico Astronomy & Astrophysics .

 Curva de luz TESS (LC) sem tendência do TOI-6651 do setor 17 (cadência de 1800 segundos) e 57 (cadência de 200 segundos) mostrada em pontos verdes e azuis, respectivamente. O painel superior exibe a LC TESS completa plotada em relação ao tempo, enquanto o painel inferior apresenta a LC dobrada em fase com pontos rosa representando pontos de dados agrupados de 25 minutos. A linha sólida preta em ambos os painéis representa o modelo de trânsito de melhor ajuste para TOI-6651 b da análise de ajuste conjunto. Crédito: Baliwal et al., 2024. 

O TESS está conduzindo uma pesquisa de cerca de 200.000 das estrelas mais brilhantes perto do sol com o objetivo de procurar exoplanetas em trânsito. Até agora, ele identificou mais de 7.200 exoplanetas candidatos (TESS Objects of Interest, ou TOI), dos quais 545 foram confirmados até agora.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Sanjay Baliwal da PRL confirmou outro TOI monitorado pelo TESS. Eles encontraram um sinal de trânsito na curva de luz de TOI-6651 — uma estrela subgigante do tipo G localizada a cerca de 690 anos-luz de distância e estimada em 3,7 bilhões de anos. A natureza planetária desse sinal foi verificada por observações de acompanhamento usando instalações terrestres.

"Apresentamos a descoberta e a caracterização de um denso exoplaneta sub-Saturno , TOI-6651 b, transitando por uma estrela subgigante do tipo G rica em metais", escreveram os pesquisadores no artigo.

De acordo com o estudo, TOI-6651 b tem um raio de cerca de 5,09 raios terrestres, enquanto sua massa é 61 vezes maior que a do nosso planeta. Isso dá uma densidade em massa em um nível de 2,52 g/cm 3 , o que o torna o sub-Saturno mais denso até agora detectado pelo TESS.

TOI-6651 b orbita seu hospedeiro a cada 5,05 dias em uma órbita com uma excentricidade de 0,09, a uma distância de aproximadamente 0,06 UA dele. A temperatura de equilíbrio do planeta é estimada em 1.493 K.

Os autores do artigo estimam que TOI-6651 b tem uma massa central de cerca de 53 massas terrestres. Eles supõem que o planeta é composto predominantemente de materiais densos como rocha e ferro, que compõem cerca de 87 por cento de sua massa total. A fração de massa restante consiste mais provavelmente de um envelope de hidrogênio/hélio de baixa densidade.

Quando se trata da estrela-mãe , TOI-6651, ela tem um raio de cerca de 1,32 raios solares, enquanto sua massa é de 1,72 massas solares. A estrela tem uma temperatura efetiva de 5.940 K e sua metalicidade foi medida em 0,225 dex.

Resumindo os resultados, os pesquisadores destacaram que as propriedades incomuns do TOI-6651 b representam um desafio às teorias conhecidas de formação de planetas.

"A existência do TOI-6651b desafia as teorias convencionais de formação de planetas e pode ser resultado de eventos de fusão ou perda significativa de massa atmosférica por aquecimento de maré, destacando a interação complexa de processos dinâmicos e evolução atmosférica na formação de sub-Saturnos densos e massivos", concluem os cientistas.

Fonte: phys.org