Exoplaneta J1407b tem sistema de anéis 200 vezes maior que o de Saturno

Representação artística de um sistema de anéis gigantesco em redor do objeto J1407b.
Crédito: Ron Miller.

Astrónomos descobriram que o sistema de anéis de 1SWASP J1407b é muito maior e mais massivo que o sistema de anéis de Saturno. A estrutura foi identificada pela primeira vez em 2012, e é a primeira do género a ser observada fora do Sistema Solar.

“Este planeta é muito maior que Júpiter ou Saturno, e o seu sistema de anéis é aproximadamente 200 vezes maior que os anéis de Saturno”, disse Eric Mamajek, investigador da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos. “Poderíamos pensar nele como uma espécie de super-Saturno.”

Mamajek e o seu colega Matthew Kenworthy, do Observatório de Leiden, na Holanda, reanalisaram as curvas de luz da estrela 1SWASP J1407, obtidas em 2007 pelo projeto SuperWASP – um programa internacional, coordenado pelo Reino Unido, que tem como objetivo a deteção e caracterização de planetas extrassolares através do método dos trânsitos. Uma análise dos dados, realizada em 2012, tinha já revelado uma série de intrigantes ocultações, interpretadas na altura como um conjunto de eclipses produzidos por um disco circumplanetário.

Num estudo mais recente, astrónomos usaram o método da espectroscopia Doppler para estimar a massa do objeto residente no centro do disco circumplanetário. Baseados nos dados obtidos nos dois estudos, os investigadores determinaram que o companheiro da jovem estrela J1407 é provavelmente um gigante gasoso, com cerca de 20 vezes a massa de Júpiter, movendo-se numa órbita com um semi-eixo maior de 3,9 (± 1,7) UA.

No seu novo trabalho, Kenworthy e Mamajek exploram a complexidade do sistema de anéis de J1407b. Os seus resultados sugerem que a estrutura tem um diâmetro de quase 120 milhões de quilómetros – cerca de 200 vezes o diâmetro do sistema de anéis de Saturno – e uma massa equivalente a aproximadamente a massa da Terra.

Os anéis de J1407b representados nos céus sobre o Observatório de Leiden, tal como seriam vistos se fossem colocados na órbita de Saturno.
Crédito: M. Kenworthy/Leiden.

“São incríveis os detalhes que observamos na curva de luz”, afirmou Kenworthy. “O eclipse durou várias semanas, mas podemos ver rápidas mudanças em escalas de tempo de dezenas de minutos, produzidas pela delicada estrutura dos anéis. A estrela encontra-se a uma distância demasiado elevada para que possamos observar os anéis diretamente. No entanto, pudemos construir um modelo detalhado baseado nas rápidas variações de brilho na luz da estrela filtrada através do sistema de anéis. Se pudéssemos substituir os anéis de Saturno pelos anéis em redor de J1407b, seriam facilmente visíveis à noite, e teriam um tamanho muitas vezes superior ao da Lua cheia.”

O sistema deverá ser composto por mais de 30 anéis, e deverá conter pelo menos um intervalo. “Uma explicação óbvia é a de que se formou um satélite, que por sua vez sulcou este intervalo”, explicou Kenworthy. “A massa do satélite deverá situar-se entre as [massas] da Terra e de Marte. O satélite deverá ter um período orbital de aproximadamente 2 anos.”

Os astrónomos esperam que os anéis se tornem mais finos dentro de alguns milhões de anos, acabando por desaparecer gradualmente à medida que se formam novas exoluas. As luas jovianas e saturnianas deverão ter sido formadas por um processo semelhante, quando o Sistema Solar era ainda muito jovem. “Ninguém tinha visto um sistema de anéis desta natureza, até à descoberta deste objeto em 2012”, disse Mamajek. “Este é o primeiro retrato da formação de satélites (…) em redor de um objeto subestelar.”

Este trabalho foi aceite para publicação na revista Astrophysical Journal. Podem encontrar o artigo aqui.