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# Física# Astrofísica terrestre e planetária# Astrofísica solar e estelar

Astrônomos descobrem planeta jovem na Nuvem Molecular de Touro

Um planeta recém-descoberto orbita uma estrela jovem na região de Touro.

Madyson G. Barber, Andrew W. Mann, Andrew Vanderburg, Daniel Krolikowski, Adam Kraus, Megan Ansdell, Logan Pearce, Gregory N. Mace, Sean M. Andrews, Andrew W. Boyle, Karen A. Collins, Matthew De Furio, Diana Dragomir, Catherine Espaillat, Adina D. Feinstein, Matthew Fields, Daniel Jaffe, Ana Isabel Lopez Murillo, Felipe Murgas, Elisabeth R. Newton, Enric Palle, Erica Sawczynec, Richard P. Schwarz, Pa Chia Thao, Benjamin M. Tofflemire, Cristilyn N. Watkins, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George Ricker, Sara Seager, Roland Vanderspek, Joshua N. Winn, David Charbonneau, Zahra Essack, David R. Rodriguez, Avi Shporer, Joseph D. Twicken, Jesus Noel Villaseñor

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Astrônomos descobriram recentemente um planeta grande orbitando uma estrela bem novinha, que tá localizada numa área chamada Nuvem Molecular de Touro. Essa estrela tem só uns 3 milhões de anos, o que é super jovem na linha do tempo cósmica. A maioria dos planetas em volta de estrelas dessa idade é bem difícil de encontrar, já que ainda estão se formando ou cercados de poeira e gás.

A Busca por Planetas Jovens

Encontrar planetas jovens é tipo procurar agulha em palheiro. Astrônomos acharam muitos planetas em torno de estrelas que têm entre 10 e 40 milhões de anos, mas os mais novos são raros. Um dos motivos é que planetas recém-nascidos podem não estar numa posição que permita a gente vê-los passando na frente da estrela, bloqueando um pouco da luz.

Mas agora a gente sabe que muitos desses discos de poeira ao redor podem estar inclinados ou deformados. Se o disco interno de poeira e gás estiver mais limpo, isso faz com que esses planetas jovens, que tão se formando, fiquem visíveis durante o trânsito.

Conheça as Novas Descobertas

O planeta que estamos falando orbita uma estrela que tem cerca de 0,7 vezes a massa do nosso Sol. Essa estrela tem um disco de transição, que quer dizer que não tá completamente cheio de material, permitindo a gente ver através dele. O próprio planeta leva cerca de 8,83 dias pra completar uma volta em torno da sua estrela.

O tamanho dele coloca na categoria de Super-Terras ou sub-Netunos, que são termos pra planetas maiores que a Terra, mas menores que Netuno. As observações desse planeta sugerem que ele pode fazer parte de uma nova classe de planetas que pode acabar formando super-Terras ou Mini-Netunos em torno de estrelas mais velhas.

As Pequenas Surpresas no Sistema

Curiosamente, tudo nesse sistema parece alinhado, exceto pelo disco externo de poeira. A estrela, o planeta e uma estrela companheira distante estão bem alinhados. O motivo dessa desaliniação ainda é um mistério. A estrela companheira tá bem longe, cerca de 4 vezes a distância da Terra até o Sol, então é uma companheira binária bem larga.

Apesar da juventude da estrela e do planeta, o sistema já tá dando pistas sobre como os planetas se formam e se movem.

Como Encontramos Esse Planeta

O planeta foi visto pela primeira vez através de um telescópio espacial chamado TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) em novembro de 2019. Desde então, o TESS encontrou um total de 18 trânsitos desse planeta em diferentes setores de observação. Telescópios na Terra foram cruciais pra confirmar essas observações, usando sistemas de alta resolução pra ter uma visão mais clara.

A Curva de Luz, que mostra como a luminosidade da estrela muda com o tempo, indicou que realmente estávamos vendo um planeta. A curva de luz tinha padrões claros consistentes com um planeta passando na frente da estrela.

As Propriedades Básicas da Estrela e do Planeta

Esse sistema também faz parte de um grupo maior conhecido como região de formação estelar Touro-Auriga, que tem vários subgrupos, sendo essa estrela membro do subgrupo D4-Norte. Estudando essas estrelas e suas características, os astrônomos conseguiram estimar a idade das estrelas nesse grupo e entender mais sobre como elas evoluem.

Pra esse planeta, as medições sugerem um limite superior pra sua massa de pouco mais de 4 vezes a massa da Terra. Com planetas jovens se esperando ter tamanhos maiores devido ao calor da formação, o tamanho desse planeta tá bem alinhado com as expectativas pra um planeta jovem.

O Disco Incomum

Esse disco de poeira ao redor da estrela não é só um círculo simples. Tem características que indicam que suas regiões internas foram limpas, provavelmente pela influência gravitacional do planeta jovem. A existência de discos de transição ajuda os astrônomos a entender como os planetas podem migrar e se formar dentro desses discos.

As regiões externas do disco estão mais de frente pra gente, o que também ajuda a ver o planeta mais claramente. O eixo de rotação da estrela alinha bem com a órbita do planeta, mas eles estão quase perpendiculares ao disco, adicionando mais um elemento a essa história.

O Mistério do Desalinhamento

O desalinhamento do disco externo levanta questões. Pode ser que o disco de poeira estivesse inicialmente alinhado com a estrela e o planeta, mas algo fez o disco se deformar. Talvez interações com uma companheira ou material da área ao redor possam ter mudado o ângulo do disco.

Algumas teorias sugerem que fatores ambientais iniciais influenciam a forma do disco. Outras mostraram evidências de discos deformados, ressaltando que essa não é uma situação única.

As Implicações Dessa Descoberta

Dadas suas propriedades únicas e juventude, esse planeta abre várias possibilidades pra entender como os planetas se formam e se desenvolvem. Com sua proximidade da Terra, esse sistema pode levar a mais descobertas de planetas jovens, melhorando nosso entendimento sobre o desenvolvimento planetário inicial.

Futuras observações usando tecnologia avançada, como o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), poderiam oferecer mais insights sobre o alinhamento do disco e outras propriedades desse sistema fascinante.

E Agora, Qual é o Próximo Passo?

Essa descoberta motiva os astrônomos a procurarem mais por planetas ao redor de estrelas jovens, especialmente aquelas com menos de 10 milhões de anos. A esperança é encontrar mais desses sistemas planetários incomuns, potencialmente ampliando nosso entendimento sobre como os planetas se formam, migram e evoluem ao longo do tempo.

No grande esquema das coisas, entender esses planetas jovens pode nos levar a desvendar os segredos do nosso próprio Sistema Solar e além.

Conclusão

Com essa nova descoberta de um planeta gigante, continuamos aprendendo sobre as várias maneiras que os planetas podem vir a existir. Esse caso em particular serve como um lembrete de quão dinâmico e variado o universo pode ser. Os achados não só enriquecem nosso entendimento sobre a formação planetária, mas também despertam curiosidade e empolgação pra futuras explorações na astronomia.

Então, da próxima vez que você olhar pra cima, lembre-se que tem muita coisa rolando lá fora, e você pode estar testemunhando o nascimento de um novo mundo. Seja um planeta grande ou pequeno, cada descoberta adiciona mais uma peça nesse quebra-cabeça cósmico.

Fonte original

Título: A giant planet transiting a 3-Myr protostar with a misaligned disk

Resumo: Astronomers have found more than a dozen planets transiting 10-40 million year old stars, but even younger transiting planets have remained elusive. A possible reason for the lack of such discoveries is that newly formed planets are not yet in a configuration that would be recognized as a transiting planet or cannot exhibit transits because our view is blocked by a protoplanetary disk. However, we now know that many outer disks are warped; provided the inner disk is depleted, transiting planets may thus be visible. Here we report the observations of the transiting planet IRAS 04125+2902 b orbiting a 3 Myr, 0.7 M$_\odot$, pre-main sequence star in the Taurus Molecular Cloud. IRAS 04125+2902 hosts a nearly face-on (i $\sim$ 30$^\circ$) transitional disk and a wide binary companion. The planet has a period of 8.83 days, a radius of 10.9 R$_\oplus$ (0.97R$_J$), and a 95%-confidence upper limit on its mass of 90M$_\oplus$ (0.3M$_J$) from radial velocity measurements, making it a possible precursor of the super-Earths and sub-Neptunes that are commonly found around main-sequence stars. The rotational broadening of the star and the orbit of the wide (4", 635 AU) companion are both consistent with edge-on orientations. Thus, all components of the system appear to be aligned except the outer disk; the origin of this misalignment is unclear. Given the rare set of circumstances required to detect a transiting planet at ages when the disk is still present, IRAS 04125+2902 b likely provides a unique window into sub-Neptunes immediately following formation.

Autores: Madyson G. Barber, Andrew W. Mann, Andrew Vanderburg, Daniel Krolikowski, Adam Kraus, Megan Ansdell, Logan Pearce, Gregory N. Mace, Sean M. Andrews, Andrew W. Boyle, Karen A. Collins, Matthew De Furio, Diana Dragomir, Catherine Espaillat, Adina D. Feinstein, Matthew Fields, Daniel Jaffe, Ana Isabel Lopez Murillo, Felipe Murgas, Elisabeth R. Newton, Enric Palle, Erica Sawczynec, Richard P. Schwarz, Pa Chia Thao, Benjamin M. Tofflemire, Cristilyn N. Watkins, Jon M. Jenkins, David W. Latham, George Ricker, Sara Seager, Roland Vanderspek, Joshua N. Winn, David Charbonneau, Zahra Essack, David R. Rodriguez, Avi Shporer, Joseph D. Twicken, Jesus Noel Villaseñor

Última atualização: Nov 27, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.18683

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18683

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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