Sistema planetário vizinho é parecido com o nosso

O observatório aéreo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) da NASA, concluiu recentemente um estudo detalhado de um sistema planetário vizinho. As pesquisas confirmaram que este sistema planetário tem uma arquitetura notavelmente semelhante à do nosso Sistema Solar.

© NASA/SOFIA/Lynette Cook (ilustração do sistema Epsilon Eridani)

A imagem acima, no sistema Epsilon Eridani, mostra o exoplaneta Epsilon Eridani b. No plano da frente, à direita, encontra-se um planeta da massa de Júpiter que se sabe orbitar a estrela progenitora para além da orla exterior de um cinturão de asteroides. No plano de fundo, pode ser visto um outro cinturão estreito, de asteroides ou de cometas, e um terceiro cinturão, mais exterior, parecido em tamanho com o cinturão de Kuiper do nosso Sistema Solar.

Localizada a 10,5 anos-luz de distância na direção da constelação do hemisfério sul, Erídano, a estrela Epsilon Eridani, diminutivo eps Eri, é o sistema planetário mais próximo ao redor de uma estrela parecida com um jovem Sol. É um local privilegiado para pesquisar como os planetas se formam em torno de estrelas parecidas com o Sol.

Os estudos anteriores indicaram que eps Eri tinha um disco de detritos, ou seja, material remanescente que ainda está em órbita da estrela após a construção planetária ter terminado. Os detritos podem assumir a forma de gás e poeira, bem como pequenos corpos rochosos e gelados. Os discos de detritos podem ser contínuos e largos ou concentrados em cinturões de detritos, semelhantes ao cinturão de asteroides do nosso Sistema Solar e ao cinturão de Kuiper, a região situada para além de Netuno onde residem centenas de milhares de objetos rochosos. Além disso, medições sensíveis do movimento de eps Eri indicam que um planeta com quase a massa de Júpiter orbita a estrela a uma distância comparável à do nosso gigante gasoso em relação ao Sol.

Com as novas imagens obtidas pelo SOFIA, Kate Su da Universidade do Arizona e a sua equipa foram capazes de distinguir entre dois modelos teóricos da localização de detritos quentes, como poeira e gás, no sistema eps Eri. Estes modelos foram baseados em dados anteriores obtidos com o telescópio espacial Spitzer da NASA.

Um modelo indica que o material quente está em dois anéis estreitos de detritos, que corresponderiam respetivamente às posições do cinturão de asteroides e à órbita de Urano no nosso Sistema Solar. Usando este modelo, os teóricos indicam que o maior planeta num sistema planetário poderia, normalmente, estar associado com um cinturão de detritos adjacente.

O outro modelo atribui o material quente a poeira originária da zona exterior parecida ao cinturão de Kuiper e enchendo um disco de detritos mais perto da estrela central. Neste modelo, o material quente está num disco largo, não está concentrado em anéis parecidos com o cinturão de asteroides nem está associado a quaisquer planetas na região interna.

Usando o SOFIA, Su e a sua equipa verificaram que o material quente em torno de Eps Eri está organizado como o primeiro modelo sugere; encontra-se, pelo menos, num cinturão estreito em vez de num disco largo e contínuo.

Estas observações foram possíveis porque o SOFIA tem uma abertura telescópica maior que a do Spitzer, 100 polegadas (2,5 metros) em diâmetro em comparação com as 33,5 polegadas (0,85 metros) do Spitzer, o que permitiu com que a equipa do SOFIA discernisse detalhes três vezes menores do que seria possível observar com o Spitzer. Adicionalmente, a poderosa câmera infravermelha do SOFIA, FORCAST (Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope), permitiu com que a equipa estudasse a mais forte emissão infravermelha do material quente em torno de eps Eri, em comprimentos de onda entre os 25 a 40 micrômetros, indetectável por observatórios terrestres.

“A alta resolução espacial do SOFIA, em combinação com a cobertura única e a impressionante faixa dinâmica da câmara FORCAST, permitiu-nos resolver a emissão quente em torno de eps Eri, confirmando o modelo que localizava o material quente perto da órbita do planeta joviano,” comenta Su. “Além disso, é necessário um objeto de massa planetária para parar a camada de poeira da zona exterior, semelhante ao papel de Netuno no nosso Sistema Solar. É realmente impressionante como eps Eri, uma versão muito mais jovem do nosso Sistema Solar, está ‘montado’ como o nosso.”

Este estudo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: Iowa State University