Astrônomos descobrem dois novos exoplanetas gigantes
TOI-6303b e TOI-6330b ampliam nossa compreensão sobre planetas gigantes ao redor de anãs M.
Andrew Hotnisky, Shubham Kanodia, Jessica Libby-Roberts, Suvrath Mahadevan, Caleb I. Canas, Arvind F. Gupta, Te Han, Henry A. Kobulnicky, Alexander Larsen, Paul Robertson, Michael Rodruck, Gudmundur Stefansson, William D. Cochran, Megan Delamer, Scott A. Diddams, Rachel B. Fernandes, Samuel Halverson, Leslie Hebb, Andrea S. J. Lin, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Arpita Roy, Christian Schwab
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Índice
Na busca por novos mundos, os astrônomos fizeram uma descoberta empolgante. Eles encontraram dois planetas gigantes, TOI-6303b e TOI-6330b. Ambos são maiores que Júpiter e orbitam estrelas do tipo M-dwarf, que são as mais comuns na nossa galáxia. Esses planetas foram descobertos usando uma missão chamada TESS, que significa Satélite de Pesquisa de Exoplanetas Transientes. O TESS é como um detetive cósmico, procurando pequenas quedas na luz das estrelas que sugerem que um planeta está passando na frente de uma estrela.
Conheça os Gigantes: TOI-6303b e TOI-6330b
TOI-6303b tem uma massa de 7,84 vezes a de Júpiter e um raio praticamente igual ao de Júpiter. Ele leva cerca de 9,5 dias para completar uma órbita ao redor de sua estrela. Por outro lado, TOI-6330b pesa 10 vezes a massa de Júpiter e tem um raio um pouco menor que o de Júpiter. Ele dá a volta em sua estrela em apenas 6,85 dias.
Por que M-Dwarfs?
As estrelas M-dwarfs são um foco popular para os astrônomos. Elas são menores e mais fracas que o nosso Sol, mas têm um charme especial que as torna atraentes para descobrir planetas. As zonas habitáveis, onde as condições podem ser adequadas para a vida, estão muito mais próximas dessas estrelas. Essa proximidade facilita a detecção de planetas passando na frente delas.
Muita gente se pergunta: será que planetas gigantes e planetas menores, parecidos com a Terra, conseguem coexistir? Até agora, não vimos os dois tipos juntos no mesmo sistema em torno de estrelas M-dwarf. É como procurar unicórnios em um campo de cavalos. Quanto mais observamos, melhor conseguimos entender como esses planetas interagem.
Como Nós os Encontramos?
Tanto TOI-6303b quanto TOI-6330b foram confirmados por meio de uma série de observações. Usando diferentes telescópios, os cientistas reuniram provas suficientes para dizer: "Aha! Esse planeta definitivamente está lá!" Seguiram-se observações baseadas na Terra, permitindo que os astrônomos definissem suas características.
O Debate: Aglomeração do Núcleo vs. Instabilidade Gravitacional
Quando se trata de como esses planetas gigantes se formaram, existem duas teorias principais: aglomeração do núcleo e instabilidade gravitacional.
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Aglomeração do Núcleo: Essa é a ideia de que um núcleo sólido se forma primeiro. Uma vez que esse núcleo fica grande o suficiente, ele começa a puxar gás para criar um planeta enorme. Pense nisso como fazer um boneco de neve: você começa com uma pequena bola de neve e a rola até que fique gigante.
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Instabilidade Gravitacional: Essa teoria segue um caminho diferente. Em vez de construir um núcleo sólido, sugere que o gás em um disco protoplanetário fica tão denso que colapsa em aglomerados, que então se tornam planetas. Imagine uma sopa muito grossa que não consegue segurar todos os seus ingredientes.
As massas de TOI-6303b e TOI-6330b sugerem que podem ter se formado por qualquer um dos métodos, gerando discussões interessantes entre os cientistas. Aqui é onde fica complicado; precisamos de mais observações para descobrir qual método é provavelmente o vencedor.
A Importância dos Elementos Pesados
Um achado interessante é sobre os elementos pesados nesses planetas. Esses elementos podem ajudar a revelar como eles se formaram e evoluíram. Nossos planetas gigantes provavelmente se formaram com muitos desses elementos pesados, possivelmente devido a colisões entre corpos menores em seus sistemas solares iniciais. É como reunir um monte de amigos para construir uma torre de Lego realmente impressionante!
Excentricidade?
E aExcentricidade é um termo chique usado para descrever quão "esticado" ou redondo é uma órbita. Quanto mais circular a órbita, menor a excentricidade. TOI-6303b é bem tranquilo com uma excentricidade baixa, sugerindo que tem uma órbita mais estável. TOI-6330b, por outro lado, tem uma excentricidade mais alta, indicando que pode ter passado por algumas interações dramáticas no passado.
E Agora?
Enquanto os cientistas continuam a procurar mais GEMS (que significa Gigantes Exoplanetas em torno de M-dwarfs), eles esperam reunir mais dados sobre esses mundos estranhos. O objetivo é entender como eles se formam e o que a presença deles significa para planetas menores, parecidos com a Terra. Pense nisso como tentar decifrar a receita de um prato complicado; cada novo ingrediente nos aproxima de entender o produto final.
Conclusão: O Mistério Cósmico Continua
A descoberta de TOI-6303b e TOI-6330b adiciona à lista crescente de planetas intrigantes além do nosso sistema solar. Quanto mais aprendemos, mais perguntas surgem. Esses planetas gigantes são amigos ou inimigos dos mundos menores? O que sua formação pode nos dizer sobre nosso próprio planeta? À medida que os astrônomos continuam suas observações, os mistérios do universo permanecem tentadoramente fora de alcance, como uma estrela que está além da lente do telescópio.
A busca por conhecimento no cosmos está sempre mudando, e quem sabe quais outras surpresas nos aguardam na vastidão do espaço? Talvez um dia teremos respostas para todas as perguntas que giram em nossas cabeças, mas por enquanto, vamos continuar olhando para cima!
Título: Searching for GEMS: Two Super-Jupiters around M-dwarfs -- Signatures of Instability or Accretion?
Resumo: We present the discovery of TOI-6303b and TOI-6330b, two massive transiting super-Jupiters orbiting a M0 and a M2 star respectively, as part of the Searching for GEMS survey. These were detected by TESS and then confirmed via ground-based photometry and radial velocity observations with the Habitable-zone Planet Finder (HPF). TOI-6303b has a mass of 7.84 +/- 0.31 MJ, a radius of 1.03 +/- 0.06 RJ , and an orbital period of 9.485 days. TOI-6330b has a mass of 10.00 +/- 0.31 MJ , a radius of 0.97 +/- 0.03 RJ , and an orbital period of 6.850 days. We put these planets in context of super-Jupiters around M-dwarfs discovered from radial-velocity surveys, as well as recent discoveries from astrometry. These planets have masses that can be attributed to two dominant planet formation mechanisms - gravitational instability and core-accretion. Their masses necessitate massive protoplanetary disks that should either be gravitationally unstable, i.e. forming through gravitational instability, or be amongst some of the most massive protoplanetary disks to form objects through core-accretion. We also discuss the eccentricity distribution of these objects, as a potential indicator of their formation and evolutionary mechanisms.
Autores: Andrew Hotnisky, Shubham Kanodia, Jessica Libby-Roberts, Suvrath Mahadevan, Caleb I. Canas, Arvind F. Gupta, Te Han, Henry A. Kobulnicky, Alexander Larsen, Paul Robertson, Michael Rodruck, Gudmundur Stefansson, William D. Cochran, Megan Delamer, Scott A. Diddams, Rachel B. Fernandes, Samuel Halverson, Leslie Hebb, Andrea S. J. Lin, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Arpita Roy, Christian Schwab
Última atualização: 2024-11-12 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.08159
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.08159
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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