domingo, 1 de novembro de 2009

EXISTEM Vários Planetas além do Sistema Solar

EXISTEM Vários Planetas e fora do Sistema Solar

A estrela Epsilon Eridani encontra-se a 10 anos-luz da Terra – é a 9ª estrela mais próxima do nosso Sol e pouco mais alaranjada que a nossa estrela.
Na série Star Trek, esta estrela ficou famosa por ter o planeta Vulcan, a casa do Spock, a orbitá-la.
No ano 2000 (confirmado em 2006), observações permitiram ver que a estrela continha um planeta , tornando-se a estrela mais próxima de nós a ter planetas à volta. Apesar do planeta estar a mais de 3 Unidades Astronómicas de distância, o planeta tornou-se conhecido por Vulcan.
Outro possível planeta, Epsilon Eridani c, está a 40 UA de distância da estrela, o que faz completar uma translação (ano) em 280 anos!
Sabia-se também que a estrela tem uma espécie de Cintura de Kuiper, e uma Cintura de Asteróides exatamente na mesma zona da nossa.
As más notícias é que é que esta Cintura de Asteróides põe em causa a excentricidade (0.7) do planeta descoberto, já que ele “limparia” os asteróides na sua órbita.
Por outro lado, descobriu-se uma nova Cintura de Asteróides, mais exterior, entre a Cintura de Asteróides gémea da nossa e a Cintura de Kuiper de lá.
As falhas existentes entre os anéis desta Cintura dão a entender que esta estrela tem vários outros planetas a orbitá-la.

Em Maio de 2007, foi medido um Planeta Gelado-Quente.
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Crédito: NASA, ESA e STScI
No nosso Sistema Solar, após os Gigantes Gasosos temos os Gigantes Gelados como Úrano e Neptuno.
Pois bem, foi descoberto um tipo de gigante gelado, do tamanho de Neptuno, mas muito perto da estrela-mãe (que é uma anã vermelha).
O novo planeta, GJ 436 b, foi descoberto em 2004, é 22 vezes mais massivo que a Terra, tem 4 vezes o diâmetro da Terra, tem uma temperatura à superfície de cerca de 300 ºC, está 14 vezes mais próximo da estrela-mãe que Mercúrio do Sol, e encontra-se a cerca de 30 anos-luz de nós.
Apesar de descoberta ter sido há 3 anos atrás, só agora foi possível medir a sua massa e diâmetro, pelo método do Trânsito.
Devido a estas medições, os cientistas estimam que o planeta seja composto principalmente de água.
Mas não água tal como a conhecemos, e certamente que não água à superfície do planeta.
Será água no estado sólido – chamado de gelo – mas não daquele gelo que encontramos na Terra, mas sim gelo especial adaptado a temperaturas e pressões bastante estranhas que aqui na Terra só conseguimos produzir em laboratórios (existem 12 tipos diferentes de gelo).

Em Maio de 2007, foi encontrado um inferno planetário. Foi encontrado o planeta mais quente. Com cerca de 2000 ºC, este planeta é mais quente do que algumas estrelas! (como comparação temos que no nosso Sistema Solar o planeta mais quente é Vénus, com cerca de 450 ºC) Será talvez o planeta mais negro descoberto até hoje.
Hell
Cortesia: NASA/JPL/Caltech
Chama-se HD 149026b e é um planeta extrasolar categorizado de Júpiter Quente. Encontra-se a 279 anos-luz da Terra, na constelação de Hércules.

Em Maio de 2007, foi descoberto um trio de planetas com tamanho de Neptuno. A estrela que é companheira destes mundos é a HD 69830, a qual é menos maciça que a estrela Sol. Um aspecto curioso relacionado com estas descobertas, é que cada vez mais se encontram planetas cada vez mais pequenos em órbitas cada vez mais afastadas.

Em Maio de 2007, foi anunciado que astrónomos ligados à UT descobriram dois planetas a orbitar a estrela HD 155358.
É interessante ver que as suas órbitas interagem gravitacionalmente de modo a que cada uma delas fica mais circular ou mais excêntrica em clara inversão proporcional à mudança da outra órbita.
Surpreendentemente o sistema é estável, com ciclos de 3.000 anos.
Estes planetas levantam novamente algumas dúvidas quanto à teoria de formação de planetas largamente aceite.
A descoberta de planetas à volta da estrela HD 155358 é de facto um desafio para as teorias de formação planetária.
Existem actualmente duas teorias em confronto para tentar explicar porque razão as estrelas com planetas (ECP) apresentam uma metalicidade maior do que as estrelas sem planetas. De um lado as ECP poderiam ter sido formadas preferencialmente em nuvens com alta metalicidade e daí a razão do que observamos, mas também é possível que as ECP tenham sido contaminadas através dos discos protoplanetários ou através da queda de planetas nas ECP.
Seja qual for o caso, os estudos recentes de Matsuo e outros dão um índice mínimo de metalicidade (Fe/H) de -0.85 para ECP com planetas através de acreção e um disco com 5 massas da massa mínima da nebulosa solar primitiva.
Ora o caso recente da descoberta de planetas à volta da estrela HD 155358, contraria isto, pois a estrela tem um indicie de metalicidade de -0,67.
Portanto, existe aqui uma contradição clara, que terá que ser resolvida nos próximos tempos com novos estudos e novas observações.

Em Maio de 2007, várias equipas trabalharam em conjunto de modo a descobrirem 28 novos planetas extrasolares!
4 deles estão em sistemas estelares que já tinham planetas anteriormente detectados.
Algumas conclusões provisórias é que planetas gigantes orbitam preferencialmente estrelas massivas, enquanto estrelas com pouca massa têm maior probabilidade de ter planetas “como o nosso”.
Em apenas 12 anos, descobriram-se 236 planetas a orbitarem estrelas que não o Sol.

Em Agosto de 2007, a descoberta do TrES-4 por uma equipa de 15 astrónomos é uma descoberta intrigante, pois trata-se de um planeta com 84% da massa de Júpiter, mas 1.7 vezes maior, o que o torna muito pouco denso.

Ora esta anomalia em termos de tamanho, significa que o planeta está insuflado por alguma fonte de calor interno cujo mecanismo desconhecemos. A forte insolação estelar não é suficiente para explicar um diâmetro tão grande. Vai, por isso, ser necessário muito trabalho teórico nos próximos tempos para explicar uma anormalidade destas.

Em Setembro de 2007, uma equipa de astrónomos do Observatório McDonald, utilizando o HET (Hobby-Eberly Telescope) descobriu mais um planeta em torno de HD 74156 na constelação Hydra. Isto eleva o total do sistema para três planetas (artigo).
Um outro planeta foi descoberto em torno de V391 Peg, uma estrela que já passou pela fase de gigante vermelha tendo entretanto expelido as suas camadas mais externas. Aparentemente o planeta sobreviveu à experiência. A descoberta, feita por uma equipa internacional utilizando o Whole Earth Telescope, foi publicada na Nature mas podem ver um resumo aqui.
Finalmente, a equipa de John Johnson que procura planetas em sub-gigantes e gigantes resultantes da evolução de estrelas de tipo espectral A, anunciou a descoberta de mais três planetas em torno das estrelas kapa CrB, HD 167042, e HD 161751.

O projecto Transitsearch liderado por Gregory Laughlin da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, tem como objectivo tentar detectar trânsitos em estrelas onde foram já descobertos planetas pela técnica da velocidade radial.
Depois de uma “travessia do deserto” o projecto descobriu o seu primeiro planeta em trânsito, e logo um sistema notável.
Já se sabia que a estrela HD 17156 na constelação Cassiopeia tinha um planeta com 3 vezes a massa de Júpiter numa órbita de elevada excentricidade (0.67) e período de translação de 21.2 dias. Baseado num modelo da órbita do planeta obtido com a plataforma de simulação systemic, Greg Laughlin calculou a janela temporal mais provável para os trânsitos do planeta (caso estes ocorressem). Observadores do projecto Transitsearch em Itália, Canárias e Estados Unidos detectaram o trânsito sensivelmente na janela prevista, em 9/10 de Setembro.
O preprint com o anúncio da descoberta está aqui.

Em Setembro de 2007, uma equipa de astrónomos descobriu um gigante de gelo (exo-Neptuno) em órbita da estrela Gliese 176. A descoberta foi feita utilizando medições precisas da velocidade radial da estrela obtidas ao longo de 5 anos com o telescópio Hobby-Eberly do Observatório de McDonald no Texas. Gliese 176 é uma anã vermelha de tipo espectral M2 V, com 50% da massa do Sol e situada a 30 anos-luz de distância. O planeta, 24 vezes mais maciço que a Terra, orbita a estrela com um período de 10.24 dias. Este é o quarto gigante de gelo detectado em torno de anãs de tipo espectral M. As outras estrelas são Gliese 436, Gliese 581, e Gliese 674.
Recentemente foram detectados transitos do gigante de gelo que orbita Gliese 436. Observações com o Observatório Spitzer permitiram medir com bastante precisão a sua dimensão e consequentemente a sua densidade e composição aproximada. Concluiu-se que se trata de um planeta estruturalmente semelhante aos gigantes de gelo do nosso sistema solar: Urano e Neptuno.

Em Outubro de 2007, o telescópio espacial Spitzer detectou o que poderá ser uma nova Terra em formação. O possível planeta em formação encontra-se num disco à volta da estrela HD 113766 que se encontra a 424 anos-luz de nós. O planeta estará dentro da chamada zona habitável da estrela, onde deverá haver temperaturas moderadas e água no estado líquido. Leiam aqui.

Em Janeiro de 2008 ocorreu a 211ª Reunião da American Astronomical Society.
Dois artigos dizem respeito à utilização dos Fine Guidance Sensors do Telescópio Hubble para a determinação astrométrica das massas reais dos planetas em torno de Upsilon And e de HD 136118 (neste caso, provavelmente uma anã castanha).
Um outro artigo estuda o exoplaneta HD 17156b, descoberto inicialmente pela técnica da velocidade radial e que, posteriormente, se veio a verificar que eclipsa parcialmente a sua estrela hospedeira. O planeta, cerca de 3 vezes mais maciço que Júpiter, tem a particularidade de ter o maior período de translação, 21.2 dias, e a maior excentricidade orbital, 0.67, de entre os sistemas com eclipses. Aparentemente o planeta tem a densidade anormalmente elevada (para um gigante de gás) de 2.5 g/cm3, superior à de Ganimedes e Calisto, por exemplo.
Um último exemplo. Neste artigo, os autores anunciam aquela que será a primeira descoberta de exoplanetas utilizando exclusivamente técnicas astrométricas. Aparentemente tratam-se de planetas em torno de anãs vermelhas na vizinhança do Sol.

Em Fevereiro de 2008, foi anunciada a descoberta de dois planetas numa estrela anónima, a aproximadamente 5000 anos-luz de distância, na fronteira entre as constelações do Sagitário e do Escorpião. Os planetas orbitam uma estrela menos maciça e luminosa que o Sol e a sua presença foi traída quando a estrela hospedeira passou em frente de uma estrela mais distante, momentaneamente aumentando o brilho da última devido a um efeito de lente gravitacional.
Se a estrela hospedeira estivesse isolada, a variação observada no brilho da estrela mais distante seria simples, com um único pico. No entanto, os astrónomos detectaram não um mas três picos, indicando a presença de mais dois corpos na proximidade da estrela amplificadora.
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A amplitude dos picos permitiu determinar a massa dos corpos e a sua classificação como planetas. O intervalo decorrido entre os diferentes picos permitiu, por sua vez, estimar a distância projectada dos planetas à estrela hospedeira.
Esta técnica denominada de microlensing tinha já sido utilizada anteriormente na detecção de outros exoplanetas, embora não tivesse sido concebida para esse fim originalmente. Devido à raridade dos alinhamentos que possibilitam o efeito de lente gravitacional, os projectos actuais concentram os seus esforços em zonas do céu com um elevado número de estrelas distantes, nomeadamente, na zona do Centro Galáctico e nas Nuvens de Magalhães.
Podem ver um excelente resumo e discussão da notícia aqui.

Em Fevereiro de 2008, foi anunciada a descoberta de três planetas em órbita das estrelas ξ Aquilae, HD 81688 (Ursa Maior) e 18 Delphini. Tratam-se de estrelas de massa superior ao Sol e que se encontram numa fase evolutiva mais avançada, no caso gigante ou sub-gigante. O artigo está aqui.

Em Janeiro de 2008, uma equipa de astrónomos espanhóis e franceses divulgou hoje um artigo no qual apontam para a possibilidade da estrela GJ 436, já conhecida pela importantíssima descoberta de um “Hot-Neptune” (GJ 436b) em sua órbita no ano passado, ter um outro planeta mais distante com cerca de 5 vezes a massa da Terra.
O planeta (GJ 436c) terá a particularidade de estar numa ressonância 2:1 com o “hot-Neptune”, mais interior. As interacções gravitacionais entre os planetas poderiam explicar a excentricidade anormal da órbita do Gliese 436b, o qual, na ausência de perturbações, deveria ter uma órbita quase circular. Os astrónomos propõem a existência do novo planeta como forma de explicar um padrão observado na velocidade radial da estrela depois de subtraído o efeito provocado pelo GJ 436b. Esta previsão poderá ser verificada através da observação cuidadosa dos trânsitos do GJ 436b, uma vez que o GJ 436c deverá provocar alterações mensuráveis na inclinação da órbita do seu vizinho mais interior. O GJ 436c será um possível “Super-Earth”.
Em Abril de 2008, GJ 436c foi divulgado como sendo o planeta extrasolar mais pequeno até ao momento. Este planeta rochoso é somente cerca de 50% maior que a Terra.
O planeta, nomeado GJ 436c, orbita uma anã vermelha; encontra-se a cerca de 30 anos-luz de distância de nós, na direcção da constelação de Leão; é 5 vezes mais massivo que a Terra; o seu ano (translacção) é de cerca 5 dias terrestres; e o seu dia (rotação) leva cerca de 3 semanas.
Este planeta é demasiado quente para nós, no entanto cálculos preliminares parecem indicar que pode ter uma temperatura mais aceitável nos pólos.
Em Maio de 2008, durante o Simpósio da União Astronómica Internacional, os astrónomos que anunciaram a descoberta de uma possível super-Terra em torno de Gliese 436 retractaram-se.
Gliese 436, uma pequena anã vermelha na constelação do Leão, ficou famosa pela descoberta, em 2007, de um “Hot Neptune” em trânsito.

Em Junho de 2008, houve vários anúncios interessantes na área dos exoplanetas.
As descobertas de planetas pelo método da velocidade radial têm vindo a diminuir de ritmo, um facto que é explicado pela teoria “core accretion” de formação planetária, a mais bem sucedida até ao momento. Na verdade a teoria prevê uma relativa raridade de planetas com massas entre a de Júpiter e a de Neptuno e a maioria dos programas apenas agora começam a revelar em números significativos os planetas “Neptunianos”. Uma descrição particularmente clara da actual situação pode ser encontrada aqui.
Várias equipas publicaram estudos de planetas em trânsito conhecidos que permitem refinar os seus parâmetros fundamentais, e.g. HD 149026b, GJ436b, HD 189733b, HD 209548b, TrES-3b, HAT-P-4b e XO-2b. Os instrumentos utilizados para estes estudos foram observatórios espaciais como o Spitzer, MOST e Hubble, ou sondas espaciais como a EPOXI. Informação actualizada sobre estes sistemas pode ser encontrada aqui.
O censo de planetas em torno de estrelas mais evoluídas, gigantes de tipo K e G, contribuiu também com novos planetas maciços em torno das estrelas 14 And, 6 Lyn, e 81 Cet.
Um estudo publicou novas restrições para as características de eventuais planetas em torno de Alfa Centauri C. Podem ver um excelente resumo dos resultados aqui.

Em Dezembro de 2008, num artigo disponibilizado na Internet, a equipa da Universidade de Genebra desvenda mais pormenores interessantes sobre os sistemas planetários em torno de HD 47186 e HD 181433. Este artigo vem na sequência do anúncio, no passado mês de Junho, da descoberta de um “neptuno quente” com 22.8 vezes a massa da Terra em torno de HD 47186 e de uma “super-terra” com 7.5 vezes a massa da Terra em torno de HD 181433.
No novo artigo, Bouchy e co-autores mostram que HD 47186 tem, para além do “neptuno quente“, um planeta com a massa aproximada de Saturno com um período orbital de 3.7 anos (a 2.4 ua da estrela). Relativamente a HD 181433, a situação é ainda mais interessante. Para além da “super-terra” existe um planeta com 0.5 vezes a massa de Júpiter (a 1.7 ua) e outro com 0.6 vezes a massa de Júpiter (a 3 ua). Notem como são diferentes (do nosso) estes novos sistemas múltiplos.
Num outro artigo, a equipa da Universidade da Califórnia em São Francisco, publica uma análise mais precisa das órbitas de exoplanetas já conhecidos, com base em observações obtidas durante vários anos no Observatório Lick. Para além das órbitas refinadas, este estudo permitiu descobrir mais um planeta em torno de HD 183263. A estrela tinha já um planeta com 3.7 vezes a massa de Júpiter (a 1.5 ua) e agora descobriu-se mais um planeta com 3.8 vezes a massa de Júpiter (a 4.3 ua). Para este último, no entanto, as margens de erro ainda são algo elevadas e serão precisas mais observações para aumentar a precisão dos parâmetros orbitais.
Não sei o que acham disto, mas eu estou simplesmente maravilhado com toda esta variedade!

O grupo de estrelas chamado de Pleiades, também conhecido como Sete Irmãs, poderá vir a ter planetas telúricos, do género da Terra.
As Pleiades são um aglomerado estelar aberto que se encontram na constelação de Touro e a que nos habituamos a chamar de “sete irmãs”.
Em 2007, foi descoberta uma nuvem de poeira ao redor de uma estrela lá, HD 23514 (tal como já tinha sido descoberta em 2005 uma nuvem semelhante à volta da estrela BD +20 307).
Ambas terão menos de 500 milhões de anos de idade, e são por isso muito jovens.
A poeira descoberta à volta delas parece-se bastante com a que o Sol teria à sua volta nos primórdios da sua evolução.
Esta nuvem de poeira deverá incluir planetesimais, que estão constantemente a colidir uns com os outros, levando à formação de planetas telúricos no futuro.
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Em Janeiro de 2009, novas observações à estrela HD 23514, provam a existência dessa formação planetária e evidenciam a possibilidade da existência de planetas terrestres – como Vénus, Marte, ou mesmo Terra!
As estrelas estão a formar planetas à volta, planetas terrestres, rochosos, e também devem estar a haver colisões monstruosas entre esses planetas/planetesimais.
Colisões violentas entre planetas terrestres com tamanho razoável, parecem ser mais comuns do que pensávamos anteriormente.

Crédito da Imagem: Lynette R. Cook/UCLA.
Já em 2008, astrónomos também na Califórnia, e também utilizando observações da poeira existente ao redor das estrelas, sugeriram que ao redor de um sistema binário (ambas as estrelas como o nosso Sol em termos de massa, tamanho, e temperatura), conhecido como BD +20 307, a 300 milhões de anos-luz da Terra, na constelação do Carneiro, está a ocorrer uma colisão violentíssima. Os astrónomos também inferiram que a colisão está à mesma distância das estrelas que a Terra está do Sol! E também foi inferido que os planetas em colisão seriam planetas terrestres (!!) que se desintegraram mutuamente! Isto leva a pensar que se havia alguma vida lá (não se espera que houvesse), então toda a vida acabou em poucos minutos, já que este é dos eventos mais catastróficos que podemos imaginar!

Em Maio de 2009, foi descoberto o VB10b – Primeiro Planeta Astrométrico.
Foi descoberto o primeiro planeta a ser identificado inequivocamente por medições astrométricas em torno da anã vermelha VB10 (Van Biesbroeck 10), situada a 20 anos-luz na constelação Águia. O movimento do planeta (invisível) e da estrela em torno do centro de gravidade comum introduz perturbações no movimento aparente da estrela no céu nocturno. A medição dessas perturbações ao longo de vários anos permite determinar a massa do corpo perturbador e as dimensões da sua órbita.
Dois astrónomos do JPL (Jet Propulsion Laboratory) mediram durante 12 anos estas perturbações na VB10 e deduziram a presença de um planeta, VB10b, com cerca de 6 vezes a massa de Júpiter e que orbita a estrela a uma distância comparável à de Mercúrio relativamente ao Sol.
vb10b
A esta distância, e uma vez que a estrela é uma anã vermelha, o planeta não é um braseiro como os “hot jupiters” mas terá antes algumas semelhanças com o nosso Júpiter. Os astrónomos utilizaram o telescópio Hale de 5 metros do Monte Palomar para realizar as observações. Vejam a notícia aqui.

Em Agosto de 2009, a equipa do California Planet Search, que inclui entre outros o Geoffrey Marcy e a Debra Fischer, acaba de anunciar a descoberta de mais 7 planetas, descobertos através de vários anos de observações da velocidade radial de estrelas do tipo solar realizadas no Observatório Keck no Hawaii.
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(imagem Nasa, ESA e G. Bacon (STSci))
Um dos planetas, que orbita a estrela HD 179079 em quase 15 dias, é um “Neptuno Quente” com 27 vezes a massa da Terra.
Os restantes planetas são todos gigantes de gás com massas superiores à de Saturno (entre 0.3 a 1.9 vezes a massa de Júpiter) e com períodos orbitais longos (entre 2.7 a 12.5 anos).
Uma das estrelas, Gliese 179, é uma anã vermelha, o que torna a descoberta interessante pois, tanto quanto se sabe, os planetas gigantes de gás são raros em torno de tipo de estrelas.
Para outras duas estrelas, HD 24496 e HD 126614, foram detectados, para além do respectivo planeta, estrelas companheiras anãs vermelhas
HD 126614 tem ainda a particularidade de ser a que apresenta maior metalicidade de entre aquelas em que foram descobertos planetas.
Os artigos estão aqui e aqui e a página da equipa (com actualizações pouco frequentes) aqui.
que as orbitam a maior distância.

Dois dias depois, a equipa do California Planet Search anunciou a descoberta de mais cinco planetas orbitando as estrelas HD 30562, HD 86264, HD 87883, HD 89307, HD 148427 e a confirmação de uma descoberta anterior de um planeta em torno da estrela HD 196885A
E uma outra equipa anunciou dois novos planetas em torno das gigantes de tipo espectral K, 11 UMi e HD 32518.
(membro de um sistema binário).

Um dia depois da publicação das descobertas pela equipa do California Planet Search, uma equipa “Suiça” que inclui Michel Mayor, Didier Queloz e o “nosso” Nuno Santos anunciou a descoberta de quatro novos planetasHD 140718, HD 171238 e HD 204313.
Earthlike-Moon
A primeira estrela, HD 140718, uma anã de tipo G9, tem dois planetas de massas 2.1 e 6.6 vezes a de Júpiter e períodos de 44 dias e 2.7 anos, respectivamente.
O planeta que orbita HD 171238, uma anã de tipo G8, tem 2.6 vezes a massa de Júpiter e um período de 4.2 anos.
O planeta que orbita HD 204313, uma anã de tipo G5, tem uma massa de 4 vezes a de Júpiter e um período de 5.3 anos.
As descobertas foram feitas pela técnica da variação da velocidade radial e utilizando o espectrógrafo CORALIE instalado no Observatório de La Silla no Chile.
lasilla
maciços em órbita de três estrelas –

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