Uma lua fora do sistema solar

ESA
08/10/2018

Concepção artística da exolua Kepler-1625b-i, do planeta em que ela está orbitando (Kepler-1625b) e da estrela no centro do sistema estelar (Kepler-1625). [1]
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 — até 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, 8 mil anos-luz de distância da Terra, 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 lua candidata, 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, com entusiasmo, Alex Teachey, um estudante de pós-graduação que liderou o estudo [2].

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 [3]. 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 — no limite interno da zona habitável do sistema estelar [4].

Para encontrar evidências da existência da exolua, a equipe observou o planeta enquanto ele estava em trânsito na frente de sua estrela-mãe, causando um escurecimento da luz da estrela. “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 seguindo o planeta. “Foi definitivamente um momento emocionante 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 [5].

Em princípio, essa anomalia também poderia ser causada pela atração gravitacional de um hipotético segundo planeta 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 de descoberta da ciência exoplanetária”. [6]

[1] Crédito da imagem: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI).

[2] As luas de Júpiter e Saturno provavelmente se formaram através da aglomeração em um disco de material orbitando os planetas, então é possível que essa exolua também tenha sido formada em um disco circumplanetário. Outra possibilidade é que um objeto que passa seja capturado pela gravidade do planeta. Forças de maré entre os dois objetos poderiam roubar o impulso do companheiro menos massivo e, eventualmente, puxá-lo 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 aglutinou 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.

[3] 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.

[4] 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.

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

[6] Esta notícia científica foi traduzida por Claudio Macedo.

Como citar esta notícia científica: ESA. Uma lua fora do sistema solar. Tradução de Claudio Macedo. Saense. http://www.saense.com.br/2018/10/uma-lua-fora-do-sistema-solar/. Publicado em 08 de outubro (2018).

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A ESA (European Space Agency ) é a Agência Espacial Europeia. É uma organização intergovernamental dedicada à exploração do espaço, com 22 Estados-membros.

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