Esta ilustração mostra como o planeta KELT-9b vê a sua estrela hospedeira
Medições do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da
NASA permitiram aos astrónomos melhorar bastante a sua compreensão do
ambiente bizarro de KELT-9b, um dos planetas mais quentes conhecidos.
“O factor de estranheza de KELT-9b é alto,” disse John Ahlers,
astrónomo da USRA (Universities Space Research Association) em Columbia,
no estado norte-americano de Maryland, e do Centro de Voo Espacial
Goddard da NASA em Greenbelt, no mesmo estado dos EUA. “É um planeta
gigante numa órbita muito íntima, quase polar, em torno de uma estrela
que gira rapidamente, e estas características complicam a nossa
capacidade de entender a estrela e os seus efeitos no planeta.”
As novas descobertas aparecem num artigo liderado por Ahlers publicado dia 5 de junho na revista científica especializada The Astronomical Journal.
Localizado a cerca de 670 anos-luz de distância na
direção da constelação de Sagitário, KELT-9b foi descoberto em 2017
porque o planeta passou em frente da sua estrela durante uma parte da
sua órbita, um evento chamado trânsito.
Os trânsitos diminuem regularmente a luz da estrela por uma
quantidade minúscula, mas detetável. Os trânsitos de KELT-9b foram
observados pela primeira vez pelo levantamento de trânsitos KELT, um
projeto que recolheu observações com dois telescópios robóticos
localizados no estado norte-americano do Arizona e na África do Sul.
Entre 18 de julho e 11 de setembro de 2019, como parte da campanha de um ano da missão para observar o céu do norte, o TESS observou 27 trânsitos de KELT-9b,
obtendo medições a cada dois minutos. Estas observações permitiram que a
equipa modelasse a estrela invulgar e o seu impacto no planeta.
KELT-9b é um mundo gigante de gás cerca de 1,8 vezes maior que
Júpiter, com 2,9 vezes a sua massa. As forças das marés bloquearam a sua
rotação, de modo que o mesmo lado está sempre virado para a sua
estrela. O planeta gira em torno da sua estrela em apenas 36 horas numa
órbita que o transporta quase diretamente acima de ambos os polos da
estrela. KELT- recebe 44.000 vezes mais energia da sua estrela do que a
Terra do Sol.
Isto eleva a temperatura diurna do planeta a cerca de 4300º C,
mais quente do que as superfícies de algumas estrelas. Este aquecimento
intenso também faz com que a atmosfera do planeta escape para o espaço.
A sua estrela hospedeira também é estranha. Tem aproximadamente o
dobro do tamanho do Sol e é, em média, 56% mais quente. Mas gira 38
vezes mais depressa do que o Sol, completando uma rotação em apenas 16
horas. A sua rápida rotação distorce a forma da estrela, achatando-a nos
polos e ampliando a sua secção central.
Isto faz com que os polos da estrela aqueçam e brilhem
enquanto a sua região equatorial esfria e escurece – um fenómeno
chamado escurecimento gravitacional. O resultado é uma diferença de
temperatura à superfície da estrela de quase 800º C.
A cada órbita, KELT-9b sofre por duas vezes toda a gama de
temperaturas estelares, produzindo o que equivale a uma sequência
sazonal muito peculiar. O planeta passa a “verão” quando orbita sobre
cada polo e a “inverno” quando passa sobre a parte central e mais fria
da estrela. Assim, KELT-9b tem dois verões e dois invernos por ano, cada
estação durando aproximadamente nove horas.
“É realmente intrigante pensar como o gradiente de
temperatura da estrela afeta o planeta,” disse Knicole Colón, coautora
do artigo científico, também de Goddard. “Os vários níveis energéticos
que recebe da sua estrela provavelmente produzem uma atmosfera
extremamente dinâmica.”
A órbita polar de KELT-9b, em torno da sua estrela achatada, produz
trânsitos distintamente desequilibrados. O planeta começa o seu trânsito
perto dos polos brilhantes da estrela e depois bloqueia cada vez menos
luz à medida que passa sobre o equador mais escuro da estrela. Esta
assimetria fornece pistas sobre as mudanças de temperatura e brilho na
superfície da estrela e permitiram que a equipa reconstruísse a sua
forma não redonda, a sua orientação no espaço, a sua gama de
temperaturas de superfície e outros factores que afetam o planeta.
“Dos sistemas planetários que estudámos através do escurecimento gravitacional, os efeitos em KELT-9b são de longe os mais espetaculares,” disse Jason Barnes, professor de física na Universidade de Idaho e coautor do artigo.
“Este trabalho ajuda a unificar o escurecimento gravitacional com
outras técnicas que medem o alinhamento planetário e, em última análise,
esperamos que revelem segredos sobre a formação e sobre a história
evolutiva dos planetas em torno de estrelas de massa elevada.”
https://zap.aeiou.pt/tess-fornece-novas-ideias-um-mundo-ultra-quente-333191
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