Detectado Planeta rochoso bebé com o tamanho de Júpiter!

O disco protoplanetário designado HD 114082 é alvo de grande interesse para a Ciência.

Já tem a interessante idade de 17 milhões de anos, pelo que na prática estamos a estudar uma estrela, e um planeta, recém-nascidos.

Foca-comum ou Foca-do-porto, com o nome científico de Phoca vitulina a receber tratamento após contaminação com poluentes.
Imagem courtesia de Ingrid Overgard, The Marine Mammal Center, Califórnia, EUA.

Para fazermos uma analogia com a biologia é certo que estudar uma estrela e um planeta recém-formados será como estudar um animal a partir da sua tenra idade, para melhor compreendemos os estágios evolutivos. Afinal, também existe uma Teoria da Evolução das estrelas e dos planetas.

Desde logo um planeta como este, com um raio (tamanho) muito idêntico ao do nosso planeta Júpiter mas com 8 vezes a sua massa confirma que se Júpiter tivesse cerca de 40% mais massa seria mais pequeno pois o efeito dessa massa seria o de contrair e de adensar o nosso gigante gasoso.

Com 8 vezes mais massa que Júpiter (mais de 2,540 vezes a massa da Terra) e com o raio de Júpiter, ou 1 Rj (0,977 +0.026 / -0.025), será um planeta rochoso.

Ora, se os planetas gasosos levam relativamente pouco tempo a formarem-se (cerca de 10 milhões de anos), os rochosos são alvo de acreção de materiais ao longo de muito mais tempo, de colisões e de interações com o disco protoplanetário secundário, que se forma após o disco protoplanetário inicial resultante do colapso de nuvens moleculares se ter completado,  o que pelas observações se concluiu em cerca de 5 milhões de anos.

Este caminho de evolução duma nuvem molecular para uma estrela de sequência principal em 2 etapas produz um disco pleno de gases evaporados de planetesimais e de partículas de poeiras resultantes, já vimos, de milhões de anos de colisões.

O disco de alto albedo (reflectividade) e de baixa polarização que rodeia a estrela HD 114082 tem sido fotografado desde 2016 por uma verdadeira frota de telescópios terrestres e espaciais.
Créditos: Astronomy & Astrophysics / Engler et al.

O protodisco HD 114082 tem cerca de 35 AU (Astronomical Units, correspondente à distância mediana Terra-Sol, ou cerca de 150 milhões de quilómetros), e o planeta rochoso orbita a cerca de 0.7 AU. ou seja numa órbita equivalente à de Vénus no nosso sistema solar.

A estrela HD 114082 tem cerca de 1.4 vezes a massa do nosso Sol, e está na sequência principal, o que traduzido significa que está a fusionar Hidrogénio no seu núcleo, tal como o nosso Sol.

Mas, ao ter uma massa maior, criticamente vai ter um tempo inferior nesta fase, devendo no entanto ainda dispor de 1.4^3 bilhões de anos (menos os 17 que já tem como idade pré-infantil) resolvendo para cerca de 2.730 bilhões de anos (mil milhões em Portugal) disponíveis nesta fase da sua evolução.

Créditos: Marino et al. / ALMA

Em cima, um disco protoplanetário com uma estrela de tipo F em que foi detectado, pela primeira vez, monóxido de carbono neste tipo de estrela, que tem uma temperatura de superfície entre os 6,000 e os 7,600 K, ao passo que o nosso Sol, uma estrela G tem cerca de 5,500 K de temperatura de superfície.

No caso da HD 114082 não foi detectado monóxido de carbono, mas a comparação das fotos será sempre interessante dado serem 2 estrelas do mesmo tipo, o F.

(Oh Be a Fine Girl and Kiss Me, para a classificação espectral das estrelas.
OBFGKM e ainda as anãs-castanhas e as de carbono: da esquerda para a direita, as estrelas são cada vez mais frias, mas isso nada implica com o seu tamanho, pode haver estrelas frias da classe M super gigantes.)

Assim, o nosso jovem Júpiter rochoso terá temperaturas de superfície muito elevadas e um período orbital com larga incerteza, que se traduz entre 368 dias e 88 dias, que em muito beneficiaria de confirmação pelos métodos de fotometria e de velocidade radial, já que o método de trânsito tem as suas limitações num disco situado no plano da nossa galáxia, com muito ruído de estrelas circundantes.

O trânsito do planeta calcula-se, com baixa incerteza, ser de 14,58 horas.


Que belo recém-nascido foi descoberto, e a comunidade científica está deveras entusiasmada com este super-bebé, que poderemos talvez chamar de super-rocky-Jupiter!

O artigo científico, para os que apreciam estas leituras, é deslumbrante: https://arxiv.org/pdf/2211.11767.pdf