Astrônomos descobrem o que poderia ser uma lua do tamanho de Netuno em um sistema solar distante
Ao vasculhar dados de arquivo do agora aposentado telescópio espacial Kepler, os astrônomos encontraram uma nova e promissora candidata a exolua, no que é uma descoberta excepcionalmente rara.
Até o momento, os astrônomos confirmaram a existência de 4.884 planetas além do nosso sistema solar, com outros 8.414 esperando para serem confirmados. Apesar disso, os astrônomos ainda não confirmaram a presença de uma exolua em órbita de qualquer um desses exoplanetas. Isso é surpreendente quando você considera que nosso sistema solar sozinho hospeda mais de 175 luas.
Sim, potenciais exoluas foram detectadas ao longo dos anos, incluindo o muito promissor candidato Kepler-1625 bi, que os astrônomos detectaram em 2018, juntamente com um lote de supostas exoluas descritas em 2020 que análises independentes descartaram posteriormente (veja aqui e aqui ) . Mas esses avistamentos continuam a ser raros. De forma encorajadora, agora podemos adicionar uma nova exolua a essa lista de candidatos dolorosamente pequena, como os cientistas anunciaram hoje em um novo artigo da Nature Astronomy .
Frustrantemente, é mais uma exolua candidata “que exigirá observações de acompanhamento”, pois tanto a “natureza quanto as evidências de apoio exigem ceticismo apropriado neste momento”, escrevem os cientistas em seu estudo. O artigo estima que há 1% de chance de que o sinal da exolua observado seja um falso positivo, o que, no que diz respeito aos cientistas, é uma quantidade intolerável de incerteza.
Perguntei a David Kipping, da Universidade de Columbia, o primeiro autor do novo estudo, por que os astrônomos lutam para confirmar a presença de satélites naturais em torno de exoplanetas distantes. “Espera-se que as exoluas”, ele respondeu em um e-mail, “geralmente sejam pequenas e tenham seus sinais misturados com o planeta hospedeiro maior, tornando-as difíceis de desemaranhar”.
O método de detecção de trânsito, é justo dizer, é parcialmente responsável por isso. Os astrônomos podem detectar exoplanetas medindo o escurecimento periódico de estrelas distantes, resultado de um objeto passando temporariamente à sua frente. Discernir um sinal dentro desse sinal – especialmente para uma lua minúscula – está se mostrando um desafio. Ao mesmo tempo, o método de trânsito levou a um viés em que os astrônomos favorecem exoplanetas com períodos orbitais curtos (esses exoplanetas passam na frente de suas estrelas hospedeiras com mais frequência, permitindo observações repetidas em escalas de tempo curtas). O problema é que os planetas próximos de suas estrelas hospedeiras podem não ser os melhores candidatos para abrigar exoluas.
Nosso sistema solar é um excelente exemplo disso; os gigantes de gás e gelo Júpiter, Saturno, Urano e Netuno estão localizados longe do Sol, mas estão cercados por luas. Com isso em mente, Kipping e seus colegas decidiram estudar exoplanetas frios com longos períodos orbitais na esperança de detectar exoluas.
Para fazer isso, eles analisaram os dados coletados pelo grande telescópio espacial Kepler. Uma “pequena amostra de candidatos planetários de longo período foi descoberta por Kepler – mundos com órbitas maiores que a da Terra ao redor do Sol”, escrevem os cientistas em seu estudo. “Os planetas do tamanho de Júpiter entre eles são de particular interesse, pois a formação de satélites é considerada um resultado natural de como esses planetas se formam.”
A equipe se concentrou em 70 exoplanetas gigantes gasosos, todos com períodos orbitais superiores a um ano. Destes, apenas um exibiu um sinal consistente com uma exolua, mas ainda assim foi um sinal. A aparente exolua, localizada a 5.700 anos-luz da Terra , “causa um trânsito exatamente como o exoplaneta”, mas “esse segundo trânsito é muito mais raso e se sobrepõe ao mergulho primário”, disse Kipping ao Gizmodo.
O candidato a exolua foi encontrado com o gigante gasoso Kepler-1708 b, do tamanho de Júpiter, que orbita uma estrela parecida com o Sol a uma distância de 1,6 UA (na qual 1 UA é a distância média da Terra ao Sol). O candidato foi designado Kepler-1708 bi, no qual o “i” representa a suposta exolua.
Fascinantemente, com 2,6 vezes o tamanho da Terra, esta lua é bastante grande. Obviamente, não temos nada parecido com isso em nosso sistema solar, a maior lua sendo Ganimedes de Júpiter, que tem menos da metade do tamanho da Terra. Essa observação também é interessante porque Kepler-1625 bi, o candidato a exolua descoberto em 2018, também é muito grande. Assim, “Kepler-1708 bi junta-se a Kepler-1625 bi como outro exemplo de um candidato a exolua inesperadamente grande – ecoando a surpresa que as descobertas de Júpiter quente provocaram em meados da década de 1990”, escrevem os cientistas.
O desafio agora será descobrir como essas grandes luas se formaram e como elas se estabeleceram em órbitas em torno de gigantes gasosos de longo período. Supondo, é claro, que essas sejam exoluas reais e não uma colossal caça ao ganso selvagem. As explicações apresentadas no novo artigo incluem colisões planeta a planeta, a formação de luas dentro de discos circunplanetários gasosos ou captura gravitacional direta.
A resposta, seja qual for, sem dúvida nos dirá algo novo sobre os sistemas planetários e como eles se formam. Mas a primeira coisa é a primeira: os astrônomos ainda precisam confirmar esses objetos como sendo exoluas de boa-fé . Esperançosamente, observações futuras do recém-lançado telescópio Webb e de outros observatórios fornecerão essa resposta tão necessária.
Mais : Nossa galáxia pode estar repleta de exoluas habitáveis .
