Hubble encontra provas convincentes de uma lua fora do sistema solar

Lua de tamanho de Netuno orbita planeta do tamanho de Júpiter

Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA e dados mais antigos do Telescópio Espacial Kepler, dois astrônomos encontraram a primeira evidência convincente de uma lua fora do nosso próprio Sistema Solar. Os dados indicam uma exolua do tamanho de Netuno, em um sistema estelar a 8000 anos-luz da Terra. Os novos resultados são apresentados na revista Science Advances.

A busca por exoplanetas - planetas fora do nosso próprio Sistema Solar - forneceu seus primeiros resultados apenas há 30 anos. Enquanto os astrônomos agora encontram esses planetas regularmente, a busca por luas orbitando exoplanetas não foi bem sucedida, ATE HOJE.

Em 2017, o Telescópio Espacial Kepler da NASA detectou indícios de uma exolua que orbita o planeta Kepler-1625b . Agora, dois cientistas da Columbia University em Nova York (EUA) usaram as incomparáveis ​​capacidades do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA para estudar a estrela Kepler-1625 , 8000 anos-luz de distância, e seu planeta em mais detalhes. As novas observações feitas com o Hubble mostram evidências convincentes de uma grande exolua em órbita do único planeta conhecido de Kepler-1625. Se confirmado, esta seria a primeira descoberta de uma lua fora do nosso Sistema Solar.

A candidata lua, com a designação Kepler-1625b-i, é incomum devido ao seu grande tamanho; é comparável em diâmetro ao planeta Netuno . Tais luas gigantescas são desconhecidas em nosso próprio Sistema Solar. "Isso pode gerar novos insights sobre o desenvolvimento de sistemas planetários e pode levar os astrônomos a revisitar as teorias de como as luas se formam" , explicou Alex Teachey, um estudante de pós-graduação que liderou o estudo, com entusiasmo [1] .

Como sua lua, o Kepler-1625b também é maior do que suas contrapartes no Sistema Solar. O exoplaneta é um gigante gasoso, várias vezes mais massivo que Júpiter [2] . Ele orbita sua estrela-mãe a uma distância similar à distância entre o Sol e a Terra, o que a coloca - e sua lua candidata - na borda interna da zona habitável do sistema estelar [3] .

Para encontrar evidências da existência, a equipe observou o planeta enquanto ele estava em trânsito na frente de sua estrela-mãe, causando um escurecimento da luz das estrelas. "Vimos pequenos desvios e oscilações na curva de luz que chamou nossa atenção", disse David Kipping, segundo autor do estudo.

O planeta foi observado pelo Hubble antes e durante seu trânsito de 19 horas. Depois que o trânsito terminou, o Hubble detectou uma segunda e muito menor diminuição no brilho da estrela, aproximadamente 3,5 horas depois, consistente com o efeito de uma lua arrastando o planeta. "Foi definitivamente um momento chocante ver essa curva de luz - meu coração começou a bater um pouco mais rápido e eu continuei olhando para aquela assinatura", David Kipping descreveu seus sentimentos. Infelizmente, as observações agendadas do Hubble terminaram antes que o trânsito completo da lua pudesse ser capturado.

Além desse segundo mergulho na curva de luz, o Hubble forneceu provas convincentes para a hipótese da lua, detectando o trânsito do planeta mais de uma hora antes do previsto. Isso é consistente com um modelo do sistema no qual o planeta e sua lua orbitam um centro de gravidade comum, fazendo com que o planeta se afaste de sua localização prevista [4] .

Em princípio, essa anomalia também poderia ser causada pela atração gravitacional de um segundo planeta hipotético no sistema, mas o Telescópio Espacial Kepler não encontrou evidências de planetas adicionais ao redor da estrela durante sua missão de quatro anos. Ainda assim, mais observações do Hubble são necessárias para confirmar completamente a existência do Kepler-1625b-i.

“Se confirmado, o Kepler-1625b-i certamente fornecerá um enigma interessante para os teóricos resolverem”, disse Kipping. Teachey concluiu: "É um lembrete empolgante de quão pouco sabemos sobre os sistemas planetários distantes e o grande espírito da descoberta que a ciência exoplanetária incorpora".

Notas

[1] As luas de Júpiter e Saturno provavelmente se formaram através da aglomeração em um disco de material que orbita os planetas, então é possível que essa exolação também tenha se formado em um disco circunvestre. Outra possibilidade é que um objeto que passa seja capturado pela gravidade do planeta. Forças de maré entre os dois objetos roubariam o impulso do companheiro menos massivo e, eventualmente, o puxariam para uma órbita permanente. Não há indicações de captura de maré entre as luas do nosso Sistema Solar. No caso do sistema Terra-Lua, supõe-se que uma colisão inicial com um corpo maior tenha explodido material que depois se fundiu em uma lua. No entanto, o Kepler-1625b e sua lua candidata são gasosos, não rochosos, portanto tal colisão não teria levado à condensação de um satélite.

[2] Apesar de seu tamanho, a massa da lua candidata é estimada em apenas 1,5% da massa do planeta que a acompanha. Este valor está próximo da relação de massa entre a Terra e a Lua.

[3] Embora tanto o planeta quanto sua lua candidata estejam dentro da zona habitável, onde temperaturas moderadas permitem a existência de água líquida, ambos os corpos são considerados gasosos e, portanto, inadequados para a vida como a conhecemos.

[4] Um observador distante observando a Terra e a Lua transitarem pelo Sol, notaria anomalias similares no tempo do trânsito da Terra.

Esta animação mostra como o ex-piloto Kepler-1625b-i orbita seu planeta. Kepler-1625b-i é o primeiro candidato ex-monarca descoberto até agora e, se confirmado, a primeira lua a ser encontrada fora do Sistema Solar.

Crédito: NASA , ESA e L. Hustak ( STScI )

Fonte - ESA