Um Planeta em Apuros

Uma equipa de astrofísicos do Instituto Kavli para Astronomia e Astrofísica, da Universidade de Pequim e da Universidade da Califórnia (Santa Cruz), publicou um artigo na revista Nature no qual explica o raio excessivo do “Júpiter Quente” conhecido por WASP-12b, bem como a sua anormal excentricidade orbital.

O WASP-12b, descoberto em 2008 pelo programa WASP (Wide Angle Search for Planets), tem uma massa 40% superior à de Júpiter e orbita a estrela hospedeira, de tipo espectral G0V, a um distância média de 3.1 raios estelares, com um período de 1.1 dias. O planeta tem duas características difíceis de explicar: um raio 79% superior ao de Júpiter, muito superior ao que seria teoricamente espectável e, uma excentricidade orbital de 0.049, significativamente diferente de zero.

O raio excessivamente grande não pode ser explicado apenas pelo facto do planeta ser fortemente irradiado pela estrela hospedeira. Por outro lado, a excentricidade orbital de um planeta como o WASP-12b deveria ser zero ou um valor indistinguível de zero em termos observacionais. De facto, as forças de maré da estrela actuando sobre um planeta tão próximo rapidamente circularizam a sua órbita e induzem rotação síncrona (o período de rotação do planeta é igual ao período orbital, algo semelhante ao que acontece com a Lua relativamente à Terra). Assim, o WASP-12b apresenta-se como um puzzle interessante para os teóricos.

No artigo os autores suportam a ideia de que o raio anormal do planeta é devido precisamente às forças de maré exercidas pela estrela hospedeira. Estas forças provocam a distorção da forma do planeta, produzindo energia. Esta é dissipada pela atmosfera do planeta sob a forma de calor, o que provoca a sua expansão e explica o seu raio anormalmente grande. Esta expansão da atmosfera tem outra consequência: o planeta está a perder massa a um ritmo estimado de um milésimo da massa da Lua por ano.

Um ponto interessante neste trabalho consiste no facto dos autores fazerem previsões, com base no modelo proposto, que podem ser testadas por observações. Por exemplo, o facto da forma do planeta ser distorcida pela força das marés provoca variações até cerca de 10% na sua luminosidade. Os autores prevêem também a existência de emissão de ondas de rádio milimétricas proveniente de moléculas de monóxido de carbono numa nuvem de gás, capturada ao planeta, que circunda a estrela hospedeira.

Finalmente, a explicação para a excentricidade anómala da órbita do planeta está, segundo os autores, na presença de um outro planeta mais distante, uma “Super-Terra” com 5 a 10 vezes a massa da Terra, que perturba a órbita do WASP-12b o suficiente para evitar a sua circularização. Este planeta poderá ser detectado por um dos programas actuais de detecção de planetas com base na técnica da velocidade radial.

Podem ver o resumo do artigo aqui.

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