gov-civil-vilareal.ptO Planeta Nove existe? Um mundo estranho a 300 anos-luz de distância traz esperança
>É estranho pensar que um exoplaneta com mais de 3 quatrilhão quilômetros de distância pode indiretamente apoiar a existência de um planeta Nove nas partes externas de nosso próprio sistema solar, mas aqui estamos. HD 106906b é um estranho com certeza , mas o fato de estar lá significa que nosso próprio sistema pode ter algo parecido.
HD 106906 é um Sistema Binário , duas estrelas com cerca de 1,3 vezes a massa do Sol, cada uma circulando uma à outra em uma órbita de 49 dias. Eles estão a cerca de 340 anos-luz da Terra e são jovens, apenas cerca de 15 milhões de anos (em 4,6 bilhões, nosso Sol é 300 vezes mais velho). Tão jovens, na verdade, que um disco de detritos de material formador de planetas ainda os rodeia, sobras do nascimento das estrelas. Lacunas no disco indicam que pode haver planetas orbitando até cerca de 7,5 bilhões de quilômetros das estrelas, tornando seu sistema cerca de duas vezes mais largo que o nosso.
Mas. Em 2014, os astrônomos anunciaram que encontraram um planeta orbitando as estrelas, visto por imagem direta : Literalmente, você pode ver isso em uma imagem do sistema. Chamado HD 106906b, é robusto com 11 vezes a massa de Júpiter e está atualmente a cerca de 110 bilhões de quilômetros das estrelas.
Imagem do Hubble processada da estrela binária HD 106906 (atrás de uma máscara que a sombreia; marcada pelos ícones de estrela) e seu planeta HD 106906b, mostrando uma possível órbita para ele. O disco assimétrico em torno das estrelas é visto melhor estendendo-se para a parte superior direita do centro; o lado esquerdo é mais curto e mais grosso. O tamanho da órbita de Netuno é mostrado, e 500 AU = 75 bilhões de km. Crédito: NASA, ESA, M. Nguyen (University of California, Berkeley), R. De Rosa (European Southern Observatory) e P. Kalas (University of California, Berkeley e SETI Institute)
É um longo caminho; 25 vezes mais longe do que Netuno orbita o Sol! Não só isso, nas imagens você pode ver claramente que sua posição não alinhe com o disco, o que é muito estranho. Se ele orbitava no mesmo plano que os outros planetas, estender uma linha para fora do disco deveria apontar para o planeta. Não tem, então sua órbita deve ser significativamente inclinada.
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Agora, usando observações do Telescópio Espacial Hubble abrangendo 14 anos, astrônomos puderam ver o planeta se movendo fisicamente , permitindo-lhes obter uma estimativa de sua órbita. E sim, é estranho.
O planeta parece ter se movido em um ângulo de 32 miliarcsegundos*entre imagens tiradas em 2004 e 2017. É uma quantidade minúscula, equivalente ao tamanho aparente de um quarto dos EUA a 2.000 quilômetros de distância! Estou impressionado que eles puderam medir isso. Ainda assim, isso significa que o planeta viajou cerca de 500 milhões de quilômetros ao longo de sua órbita.
Imagem do Hubble mostrando órbitas potenciais (elipses brancas) do planeta HD 106906b calculado usando modelos de seu movimento (visto na inserção entre 2004 e 2017). Observe como o disco interno parece assimétrico nesta cena. Crédito: Nguyen et al.
O que eles descobriram é que a órbita é altamente elíptica, levando o planeta perto de 70 bilhões de km e até 180 bilhões. O período orbital (o 'ano' do planeta) é algo em torno de 15.000 anos e, de fato, está inclinado em mais de 50 ° em relação à órbita desse disco interno.
Na verdade, isso poderia explicar uma estranheza sobre o disco. De um lado das estrelas é fino e se estende por uma boa distância, mas do outro lado é mais espesso e é cortado a uma distância muito menor da estrela. O próprio planeta poderia explicar isso; conforme ele se aproxima das estrelas uma vez por órbita, ele pode puxar gravitacionalmente o disco, encurtando-o e mudando sua forma.
Obra de arte mostrando o exoplaneta super-Júpiter HD 106906 b, orbitando a mais de 100 bilhões de km de sua estrela binária hospedeira. Um disco de material formador de planetas envolve as estrelas, indicando sua tenra idade. Crédito: ESA / Hubble, M. Grain Knives
Esta parte é muito legal: é nos limites externos do disco onde grandes corpos gelados se formam, o que chamamos de Objetos Transnetunianos (ou TNOs) em nosso próprio sistema solar. Estes variam de objetos pequenos até objetos tão grandes quanto Plutão, com alguns milhares de quilômetros de diâmetro.
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Esperamos que TNOs muito distantes sejam espalhados em todas as direções, com órbitas inclinadas aleatoriamente. No entanto, ao longo dos anos, os astrônomos descobriram que muitos deles têm suas órbitas alinhadas de uma forma que você não espera por acaso, mas espere se houver um planeta enorme orbitando bem além de Netuno, puxando-os e mudando suas órbitas. Existe a teoria de que este planeta existe, mas ainda não foi localizado, então, por enquanto, o chamamos de Planeta Nove.
Obra de arte de um possível planeta muito, muito distante. Crédito: Caltech / R. Ferida (IPAC)
Ainda há alguma controvérsia sobre se o Planeta Nove existe ou não, mas HD 106906b dá crédito à sua existência. O tamanho, formato e inclinação orbitais do exoplaneta são todos semelhantes ao que é teorizado para o Planeta Nove, e o fato de que o disco HD 106906 está truncado mostra que ele também pode realinhar as órbitas TNO.
A questão permanece: como ele entrou em uma órbita tão estranha? Os astrônomos que estudam a órbita do HD 106906b especulam que ele se formou muito mais perto das estrelas. O disco que envolve as estrelas exerce uma espécie de arrasto no planeta, roubando a energia orbital dele, então ele teria caído em direção às estrelas (chamamos isso de migração orbital , e acho que é comum, ocorrendo em todos os sistemas planetários em formação). Quando ele se aproximou o suficiente das estrelas binárias, sua mudança de gravidade (devido às estrelas orbitando uma à outra) poderia tê-lo lançado em uma órbita altamente elíptica. Então, uma estrela passando puxando o planeta poderia ter estabilizado a órbita, mantendo-a bem longe do sistema interno.
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Um possível cenário para a evolução orbital de HD106906b. Ele se formou perto das estrelas binárias (esquerda), mas arrastar com o disco o deixou cair perto o suficiente para que a gravidade das estrelas o jogasse para longe (meio). Uma estrela que passava puxou-o, estabilizando sua órbita (direita). Crédito: NASA, ESA e L. Hustak (STScI)
Se o Planeta Nove existe, é difícil dizer como ele entrou em sua órbita, mas poderia ter sido de forma semelhante. Se ele se aproximasse de Júpiter, o planeta maior o teria atirado para longe e, novamente, uma estrela que passasse poderia tê-lo estabilizado. Não está claro se este é o caso ou não - temos que encontrar o planeta primeiro, é claro - mas é plausível. E poderia ter acontecido bem no início da história do sistema solar, já que HD 106906b tem apenas 15 milhões de anos.
O que tudo isso está nos dizendo é que o Universo é um lugar muito estranho e, com material de construção e tempo suficientes, coisas que parecem incomuns podem na verdade ser comuns. Acho isso não só reconfortante, mas estimulante : O que mais está esperando para ser descoberto, algo em que ainda não pensamos porque o Universo tem mais imaginação do que nós?
*1 miliarcsegundo é 1/1000ºde um segundo de arco, que é 1/3600ºde um grau.
