Descoberta incrível de dois exoplanetas gigantes
Astrônomos confirmam dois planetas gigantes orbitando estrelas anãs M, revelando novas ideias sobre a formação de planetas.
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Índice
- Os Planetas
- TOI 762 b
- TIC 46432937 b
- Observações e Técnicas
- Importância das Estrelas Hospedeiras
- Expandindo a Amostra
- Observações de Acompanhamento em Terra
- Curvas de Luz e Análise
- Observações Espectroscópicas
- Estrelas Companheiras
- Resultados e Características de TOI 762 b e TIC 46432937 b
- Desafios nas Teorias de Formação de Planetas
- Trânsitos Rasos
- Estudos Atmosféricos
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Uma descoberta significativa: dois planetas gigantes foram encontrados orbitando estrelas pequenas conhecidas como anãs M. Esses planetas, chamados TOI 762 b e TIC 46432937 b, foram identificados através de observações de uma missão espacial. A existência dos planetas foi confirmada por medições precisas de seus movimentos ao redor de suas estrelas.
Os Planetas
TOI 762 b
TOI 762 b é caracterizado como um sub-Saturno morno, ou seja, tem um tamanho e temperatura parecidos com os de Saturno, mas é um pouco mais quente por causa da proximidade com sua estrela. Tem uma massa e raio específicos que o colocam dentro da categoria de planetas gigantes. O planeta orbita sua estrela a cada poucos dias e mostra sinais de trânsito, o que significa que passa na frente de sua estrela do nosso ponto de vista.
A estrela TOI 762, ao redor da qual TOI 762 b orbita, é classificada como uma anã M, que é menor e mais fria que o nosso Sol. Ela também tem uma estrela companheira, a TOI 762 B, que está mais afastada da TOI 762 A e não afeta significativamente as observações do planeta.
TIC 46432937 b
Já o TIC 46432937 b é chamado de Super-Júpiter morno. Isso significa que é maior e mais massivo que Júpiter, tornando-se um dos planetas mais substanciais encontrados orbitando uma estrela anã M. Ele também orbita sua estrela rápido e passa por trânsitos rasos, o que significa que só cobre parcialmente a estrela durante sua passagem.
A estrela que hospeda TIC 46432937 b tem características semelhantes às de TOI 762, sendo mais uma anã M. Ambos os planetas são alvos valiosos para estudar atmosferas planetárias e condições.
Observações e Técnicas
A descoberta desses planetas veio do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS), uma missão da NASA dedicada a encontrar planetas fora do nosso sistema solar. O TESS usa um método chamado Fotometria de Trânsito, que detecta planetas observando o pequeno desvio de brilho que ocorre quando um planeta passa na frente de sua estrela.
Para confirmar as descobertas, os astrônomos utilizaram medições de velocidade radial (RV) de alta precisão feitas com um poderoso telescópio. Esse método ajuda a determinar a massa dos planetas ao medir as pequenas oscilações na posição da estrela causadas pela atração gravitacional dos planetas em órbita.
Importância das Estrelas Hospedeiras
Estudar planetas ao redor de anãs M é particularmente interessante porque essas estrelas são as mais comuns na nossa galáxia. Elas também oferecem ambientes únicos para planetas devido às suas temperaturas e tamanhos mais baixos. Compreender como planetas massivos como TOI 762 b e TIC 46432937 b interagem com suas estrelas pequenas pode esclarecer a formação e evolução dos planetas em diferentes condições.
Expandindo a Amostra
A pesquisa teve como objetivo expandir a amostra conhecida de planetas gigantes ao redor de estrelas de baixa massa, que tem sido relativamente pequena em comparação com os planetas encontrados ao redor de estrelas semelhantes ao nosso Sol. Ao conduzir observações de acompanhamento em candidatos detectados pelo TESS, os pesquisadores conseguiram confirmar novos sistemas planetários.
Observações de Acompanhamento em Terra
Além das observações espaciais, telescópios terrestres também foram usados para reunir mais dados sobre esses sistemas. Observatórios ao redor do mundo realizaram observações de acompanhamento para coletar curvas de luz e dados de RV, confirmando ainda mais a existência dos planetas e ajudando a refinar suas características.
Curvas de Luz e Análise
Para analisar os trânsitos dos planetas, os cientistas criaram curvas de luz, que são gráficos mostrando o brilho da estrela ao longo do tempo. Essas curvas revelam quedas periódicas de brilho, indicando a presença de planetas em trânsito. Ao ajustar modelos às curvas de luz, puderam derivar parâmetros essenciais como os tamanhos dos planetas, períodos orbitais e distâncias em relação às suas estrelas.
Observações Espectroscópicas
A espectroscopia foi outra ferramenta usada para confirmar esses planetas. Estudando a luz que vem das estrelas, os astrônomos podem aprender sobre suas composições e as atmosferas dos planetas. Essa técnica envolve examinar como a luz interage com moléculas, revelando elementos e compostos presentes ao redor das estrelas.
Estrelas Companheiras
A presença de estrelas companheiras pode complicar as observações. Para TOI 762, a estrela vizinha TOI 762 B foi resolvida, o que significa que os pesquisadores puderam confirmar que os sinais de trânsito estavam realmente relacionados ao planeta TOI 762 b e não causados pela estrela companheira. Essa diferenciação é crucial para medições precisas.
Resultados e Características de TOI 762 b e TIC 46432937 b
Tanto TOI 762 b quanto TIC 46432937 b exibem propriedades distintas que destacam sua singularidade. TOI 762 b, por exemplo, é considerado uma das estrelas de menor massa a hospedar um planeta gigante em trânsito. Em contraste, TIC 46432937 b detém o recorde de ser um dos planetas de maior massa detectados ao redor de uma anã M.
Desafios nas Teorias de Formação de Planetas
A descoberta desses planetas levanta questões sobre as teorias existentes de formação de planetas. Geralmente, planetas de alta massa encontrados em órbitas próximas a estrelas pequenas desafiam modelos tradicionais que explicam como os planetas se formam e evoluem. As razões por trás de suas massas significativas em comparação com suas estrelas hospedeiras continuam sendo uma área de pesquisa ativa.
Trânsitos Rasos
A natureza rasa do trânsito de TIC 46432937 b leva a desafios específicos de observação. Em trânsitos rasos, o planeta não cobre completamente a estrela, tornando as medições de seu tamanho e outras propriedades mais complexas. Essa situação requer observações de acompanhamento precisas para obter dados confiáveis.
Estudos Atmosféricos
Devido aos seus trânsitos relativamente profundos, ambos os planetas apresentam oportunidades para caracterização atmosférica. Isso é crucial para entender a composição e a potencial habitabilidade de tais planetas. As futuras campanhas de observação se concentrarão em estudar suas atmosferas para reunir informações sobre suas condições.
Conclusão
A descoberta de TOI 762 b e TIC 46432937 b acrescenta conhecimento valioso ao campo da pesquisa de exoplanetas, especialmente no contexto de planetas orbitando estrelas anãs M. Essas descobertas desafiam modelos existentes de formação de planetas e oferecem caminhos empolgantes para estudos futuros. À medida que os pesquisadores continuam a refinar suas técnicas e coletar mais dados, o entendimento desses sistemas planetários únicos deve crescer, com potenciais implicações para identificar outros mundos no cosmos.
Título: TOI 762 A b and TIC 46432937 b: Two Giant Planets Transiting M Dwarf Stars
Resumo: We present the discovery of TOI 762 A b and TIC 46432937 b, two giant planets transiting M dwarf stars. Transits of both systems were first detected from observations by the NASA TESS mission, and the transiting objects are confirmed as planets through high-precision radial velocity (RV) observations carried out with VLT/ESPRESSO. TOI 762 A b is a warm sub-Saturn with a mass of 0.251 +- 0.042 M_J, a radius of 0.744 +- 0.017 R_J, and an orbital period of 3.4717 d. It transits a mid-M dwarf star with a mass of 0.442 +- 0.025 M_S and a radius of 0.4250 +- 0.0091 R_S. The star TOI 762 A has a resolved binary star companion TOI 762 B that is separated from TOI 762 A by 3.2" (~ 319 AU) and has an estimated mass of 0.227 +- 0.010 M_S. The planet TIC 46432937 b is a warm Super-Jupiter with a mass of 3.20 +- 0.11 M_J and radius of 1.188 +- 0.030 R_J. The planet's orbital period is P = 1.4404 d, and it undergoes grazing transits of its early M dwarf host star, which has a mass of 0.563 +- 0.029 M_S and a radius of 0.5299 +- 0.0091 R_S. TIC 46432937 b is one of the highest mass planets found to date transiting an M dwarf star. TIC 46432937 b is also a promising target for atmospheric observations, having the highest Transmission Spectroscopy Metric or Emission Spectroscopy Metric value of any known warm Super-Jupiter (mass greater than 3.0 M_J, equilibrium temperature below 1000 K).
Autores: Joel D. Hartman, Daniel Bayliss, Rafael Brahm, Edward M. Bryant, Andrés Jordán, Gáspár Á. Bakos, Melissa J. Hobson, Elyar Sedaghati, Xavier Bonfils, Marion Cointepas, Jose Manuel Almenara, Khalid Barkaoui, Mathilde Timmermans, George Dransfield, Elsa Ducrot, Sebastián Zúñiga-Fernández, Matthew J. Hooton, Peter Pihlmann Pedersen, Francisco J. Pozuelos, Amaury H. M. J. Triaud, Michaël Gillon, Emmanuel Jehin, William C. Waalkes, Zachory K. Berta-Thompson, Steve B. Howell, Elise Furlan, George R. Ricker, Roland Vanderspek, Sara Seager, Joshua N. Winn, Jon M. Jenkins, David Rapetti, Karen A. Collins, David Charbonneau, Christopher J. Burke, David R. Rodriguez
Última atualização: 2024-07-09 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2407.07187
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.07187
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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