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# Física# Astrofísica terrestre e planetária

NASA Descobre Dois Planetas Novos em Theia 116

Novas descobertas mostram características de planetas jovens e seu potencial para evoluir.

Sydney Vach, George Zhou, Chelsea X. Huang, Andrew W. Mann, Madyson G. Barber, Allyson Bieryla, David W. Latham, Karen A. Collins, James G. Rogers, Luke G. Bouma, Stephanie T. Douglas, Samuel N. Quinn, Tyler R. Fairnington, Joachim Krüger, Avi Shporer, Kevin I. Collins, Gregor Srdoc, Richard P. Schwarz, Howard M. Relles, Khalid Barkaoui, Kim K. McLeod, Alayna Schneider, Norio Narita, Akihiko Fukui, Ramotholo Sefako, William Fong, Ismael Mireles, Guillermo Torres, George R. Ricker, Sara Seager, Joshua N. Winn

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Planetas JovensPlanetas JovensDescobertos na Theia 116intrigantes e seus caminhos evolutivos.A NASA revelou dois exoplanetas
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Estudar sistemas planetários jovens ajuda a gente a entender como os planetas e as estrelas se desenvolvem com o tempo. Recentemente, o Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito da NASA (TESS) encontrou novos planetas jovens em um grupo de estrelas chamado Theia 116. Esse grupo tem cerca de 61 milhões de anos, e os pesquisadores acharam dois planetas orbitando uma estrela desse grupo. Esse estudo investiga esses planetas, suas características e como eles podem mudar no futuro.

Contexto Sobre Sistemas Planetários Jovens

Os primeiros anos de vida de um planeta são cruciais. Durante os primeiros centenas de milhões de anos, mudanças significativas podem acontecer na órbita e na atmosfera de um planeta. As forças gravitacionais da estrela e de planetas próximos podem afetar como um planeta se move no espaço, e essas interações podem levar a mudanças no tamanho e na atmosfera do planeta.

Embora estudar sistemas planetários jovens seja importante, encontrá-los é desafiador. Estrelas em grupos jovens podem ser difíceis de datar com precisão. No entanto, quando encontramos estrelas no mesmo grupo, conseguimos estimar a idade delas de forma mais precisa. O TESS tem sido eficaz em identificar essas estrelas jovens e seus planetas.

Descoberta do Sistema Multi-Planeta

Nesta pesquisa, os cientistas apresentaram a descoberta de um sistema multi-planeta ao redor de uma estrela em Theia 116. A estrela é classificada como G4V e tem cerca de 61 milhões de anos. Dois planetas foram encontrados: um é chamado Mini-Netuno e o outro, Super-Netuno. Esses nomes se referem aos tamanhos e estruturas dos planetas.

Para confirmar essas descobertas, os pesquisadores usaram dados de diferentes telescópios, incluindo TESS, CHEOPS e observatórios terrestres. As observações mostraram que os dois planetas tinham períodos orbitais ligeiramente maiores que uma proporção de 5:3.

Métodos Usados no Estudo

Observações do TESS

O TESS examina uma grande parte do céu para encontrar exoplanetas. Ele usa quatro câmeras para capturar a luz das estrelas durante diferentes períodos. Quando o TESS encontra um planeta potencial, ele pode indicar períodos em que o planeta pode passar na frente de sua estrela, bloqueando uma parte da luz. A quantidade de luz que diminui ajuda os pesquisadores a estimar o tamanho do planeta e a distância da estrela.

A estrela de interesse mostrou sinais claros de dois planetas durante as observações do TESS. Os pesquisadores também buscaram sinais de planetas adicionais, mas não encontraram nenhum. Isso deu confiança às descobertas sobre os dois planetas identificados.

Seguimento do CHEOPS

O CHEOPS, outro telescópio espacial, forneceu dados adicionais sobre os planetas identificados. As observações de seguimento confirmaram os trânsitos dos planetas, ou seja, eles passaram na frente de sua estrela como esperado. Essa observação ajudou a refinar as estimativas de seus tamanhos e distâncias da estrela.

Observações em Terra

Telescópios terrestres também foram fundamentais para confirmar as descobertas. Essas observações ajudaram a verificar os trânsitos observados pelo TESS e pelo CHEOPS e forneceram mais detalhes sobre as características dos planetas.

A Idade de Theia 116

A pesquisa também se concentrou em determinar a idade de Theia 116. A equipe usou métodos como medir a velocidade de rotação das estrelas e examinar o teor de lítio em suas Atmosferas. Essas técnicas fornecem pistas sobre a idade de uma estrela e permitem que os cientistas entendam melhor as estrelas em Theia 116.

A análise sugeriu que a idade de Theia 116 é em torno de 61 milhões de anos, o que é consistente com estimativas anteriores. Essa idade jovem é significativa porque ajuda os cientistas a entender como os sistemas planetários evoluem com o tempo.

Propriedades Planetárias e Caracterização

Características dos Planetas

Os dois planetas encontrados neste estudo são únicos. O mini-Netuno é menor e tem um raio que se encaixa em uma faixa específica de tamanho. Em contraste, o super-Netuno é maior e se encaixa em uma categoria diferente de exoplanetas. Seus tamanhos sugerem que eles podem ter atmosferas densas, possivelmente ricas em hidrogênio e hélio.

Perda de massa e Evolução

A pesquisa sobre os históricos de perda de massa desses planetas é essencial para entender seu futuro. À medida que eles envelhecem, os planetas podem perder alguns dos materiais atmosféricos, impactando seus tamanhos e composições. Os pesquisadores notaram que ambos os planetas ainda estão perdendo massa, o que é comum para planetas jovens.

Evolução Atmosférica

As atmosferas desses planetas jovens ainda estão em evolução. O estudo simulou como seus tamanhos podem mudar devido a processos como contração térmica e erosão atmosférica. À medida que esses planetas envelhecem, eles podem perder partes de suas atmosferas, levando a mudanças em sua aparência física.

Para o mini-Netuno, possíveis destinos futuros incluem se tornar um super-Terra. As previsões indicam que ele pode reter uma parte de sua atmosfera enquanto ainda passa por mudanças. O super-Netuno também mostra caminhos potenciais, com sua transição para uma classe de tamanho diferente à medida que perde atmosfera.

A Importância dos Sistemas Planetários Jovens

Estudar planetas jovens fornece insights valiosos sobre como os planetas se formam e mudam ao longo do tempo. Esses sistemas jovens permitem que os cientistas observem diferentes processos que influenciam o desenvolvimento planetário. Comparando planetas jovens com os mais velhos, os pesquisadores podem aprender sobre os mecanismos envolvidos na evolução desses sistemas.

Os dois planetas encontrados em Theia 116 se juntam a um pequeno grupo de sistemas multi-planetas jovens que foram estudados. Sua existência oferece novas oportunidades para estudar a formação planetária e ajuda a construir uma imagem mais completa de como os planetas e estrelas evoluem.

Olhando Para o Futuro

Embora essa pesquisa tenha produzido descobertas empolgantes, o trabalho não terminou. Missões e observações futuras podem fornecer mais dados sobre sistemas planetários jovens. Entender esses sistemas pode ajudar os cientistas a formular teorias sobre a formação e evolução dos planetas em todo o universo.

Observações adicionais podem revelar mais sobre os planetas em Theia 116 e outros grupos jovens. A pesquisa contínua permitirá que os cientistas refine seus modelos atuais e entendam melhor como os planetas se desenvolvem ao longo de milhões de anos.

Conclusão

A descoberta dos dois planetas em Theia 116 oferece aos pesquisadores uma visão única sobre sistemas planetários jovens. A combinação de dados de vários telescópios confirmou sua existência e forneceu insights sobre suas características. À medida que os planetas continuam a evoluir, novas pesquisas revelarão mais sobre seu futuro e os processos que os moldaram.

Entender sistemas de exoplanetas jovens oferece informações críticas sobre como os planetas se formam e se desenvolvem. Os insights obtidos a partir do estudo de Theia 116 contribuem para o campo maior da pesquisa de exoplanetas e ajudam a gente a entender a complexidade do nosso universo.

Fonte original

Título: A transiting multi-planet system in the 61 million year old association Theia 116

Resumo: Observing and characterizing young planetary systems can aid in unveiling the evolutionary mechanisms that sculpt the mature exoplanet population. As an all-sky survey, NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) has expanded the known young planet population as it has observed young comoving stellar populations. This work presents the discovery of a multiplanet system orbiting the 61 Myr old G4V star TIC 434398831 (M = 0.99 Msun, R = 0.91 Rsun, Teff = 5638 K, Tmag = 11.31) located in the Theia 116 comoving population. We estimate the population's age based on rotation periods measured from the TESS light curves, isochrone fitting, and measurements of lithium equivalent widths in the spectra of Theia 116 members. The TESS FFI light curves reveal a mini-Neptune (Rb = 3.51 Rearth, Pb = 3.69 days) and super-Neptune (Rc = 5.63 Rearth, Pc = 6.21 days) with an orbital period ratio slightly larger than 5:3. Follow-up observations from CHEOPS and ground-based telescopes confirm the transits of TIC 434398831 b and c, and constrain their transit times. We explore the potential mass-loss histories of the two planets in order to probe possible initial conditions of the planets immediately after formation.

Autores: Sydney Vach, George Zhou, Chelsea X. Huang, Andrew W. Mann, Madyson G. Barber, Allyson Bieryla, David W. Latham, Karen A. Collins, James G. Rogers, Luke G. Bouma, Stephanie T. Douglas, Samuel N. Quinn, Tyler R. Fairnington, Joachim Krüger, Avi Shporer, Kevin I. Collins, Gregor Srdoc, Richard P. Schwarz, Howard M. Relles, Khalid Barkaoui, Kim K. McLeod, Alayna Schneider, Norio Narita, Akihiko Fukui, Ramotholo Sefako, William Fong, Ismael Mireles, Guillermo Torres, George R. Ricker, Sara Seager, Joshua N. Winn

Última atualização: 2024-07-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2407.19680

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.19680

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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