Hubble descobriu um exoplaneta estranho com uma grande órbita, semelhante ao Nono planeta

Um planeta em uma órbita estranha ao redor de uma estrela binária a 336 anos-luz de distância pode fornecer pistas para um mistério muito mais próximo de nós: um suposto planeta distante em nosso sistema solar chamado Planeta Nove.

Pela primeira vez, os astrônomos foram capazes de medir o movimento de um enorme planeta semelhante a Júpiter orbitando muito longe de suas estrelas e do disco visível de fragmentos de gelo. Este disco é semelhante ao nosso cinturão de Kuiper de pequenos corpos gelados além de Netuno. Em nosso sistema solar, o suposto planeta Nove também estará muito além do cinturão de Kuiper em uma órbita igualmente estranha. Enquanto a busca pelo Planeta Nove continua, esta descoberta de exoplanetas é a prova de que essas órbitas estranhas são possíveis.

"Este sistema permite uma comparação potencialmente única com o nosso sistema solar", explicou o autor principal Meiji Nguyen, da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Está muito longe de suas estrelas em uma órbita excêntrica e altamente deslocada, como previsto para o Planeta Nove. Isso levanta a questão de como esses planetas se formaram e evoluíram para, eventualmente, aceitar sua configuração atual. ”

O sistema em que vive este gigante gasoso tem apenas 15 milhões de anos. Isso sugere que nosso Planeta Nove - se é que realmente existe - pode ter se formado muito cedo na evolução de nosso sistema solar de 4,6 bilhões de anos.

Um exoplaneta de 11 Júpiter chamado HD 106906 b foi descoberto em 2013 pelo Telescópio Magalhães no Observatório Las Campanas no Deserto de Atacama. No entanto, os astrônomos não sabiam nada sobre a órbita do planeta. Isso só poderia ser feito pelo Telescópio Espacial Hubble: para coletar medições muito precisas do movimento do planeta ao longo de 14 anos com uma precisão extraordinária. A equipe de cientistas usou dados do arquivo Hubble, que forneceram evidências desse movimento.

O exoplaneta está extremamente longe de um par de estrelas jovens e brilhantes, mais de 730 vezes a distância da Terra ao Sol, ou quase 11,8 bilhões de km. Uma distância tão grande tornou extremamente difícil determinar uma órbita de 15.000 anos em um período de tempo relativamente curto para as observações do Hubble. O planeta está se movendo muito lentamente em sua órbita, devido à fraca atração gravitacional de suas estrelas-mãe muito distantes.

Os astrônomos ficaram surpresos ao descobrir que o mundo distante tem uma órbita estranha que é muito enviesada, alongada e fora do disco de destroços que cerca as estrelas gêmeas. O próprio disco de detritos parece muito incomum, possivelmente devido à atração gravitacional do planeta.

Então, como o exoplaneta acabou em uma órbita tão distante e estranhamente inclinada? A teoria prevalecente é que ele se formou muito mais perto de suas estrelas, cerca de três vezes mais longe do Sol do que a Terra. Mas a resistência dentro do disco de gás do sistema levou a uma violação da órbita do planeta, forçando-o a migrar para dentro, para seu par estelar. Os efeitos gravitacionais das estrelas gêmeas giratórias o impulsionaram para uma órbita excêntrica que quase jogou o planeta para fora do sistema no vazio do espaço interestelar. Uma estrela que passava de fora do sistema estabilizou a órbita do exoplaneta e o impediu de deixar seu sistema doméstico.

Usando medições precisas de distância e movimento do satélite Gaia da Agência Espacial Européia, os cientistas identificaram estrelas candidatas passageiras em 2019.

Este estranho cenário de órbita para HD 106906 b é em alguns aspectos semelhante ao que poderia ter feito o hipotético Nono Planeta terminar nos confins de nosso sistema solar, muito além das órbitas de outros planetas e além do cinturão de Kuiper.

O nono planeta poderia ter se formado na parte interna do sistema solar e ser expulso como resultado da interação com Júpiter. No entanto, Júpiter provavelmente teria lançado o Planeta Nove muito além de Plutão. As estrelas que passam podem estabilizar a órbita do planeta ejetado movendo a trajetória da órbita para longe de Júpiter e de outros planetas do sistema solar interno.

Até o momento, os astrônomos têm apenas evidências indiretas da existência do Nono planeta. Eles encontraram um aglomerado de pequenos corpos celestes atrás de Netuno que se movem em órbitas incomuns em comparação com o resto do sistema solar. Essa configuração, dizem alguns astrônomos, sugere que esses objetos foram unidos pela atração gravitacional de um enorme planeta invisível.

Uma teoria alternativa é que não existe um planeta gigante perturbador, e o desequilíbrio surge da influência gravitacional combinada de muitos objetos muito menores. Outra teoria é que o Planeta Nove não existe, e o acúmulo de corpos menores pode ser apenas uma anomalia estatística.

Os cientistas que usarão o Telescópio Espacial James Webb estão planejando obter dados no HD 106906 b para estudar o planeta em detalhes.

Como James Webb é sensível a planetas menores com uma massa de Saturno, ele pode detectar outros exoplanetas que foram ejetados deste e de outros sistemas planetários internos. “Com a ajuda de Webb, podemos começar a procurar planetas um pouco mais velhos e um pouco menores”, dizem os astrônomos. A sensibilidade única do novo telescópio e capacidades de imagem, que será lançado em 2021, abrirá novas possibilidades para descobrir e estudar esses planetas e sistemas estranhos.

As descobertas dos pesquisadores foram publicadas no The Astronomical Journal.