Nota de Imprensa

Terá este exoplaneta um “irmão” que partilha a mesma órbita?

19 de Julho de 2023

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrónomos descobriram o possível "irmão" de um planeta que orbita uma estrela distante. A equipa detectou uma nuvem de detritos que pode estar a partilhar a órbita deste planeta e que se acredita ser formada pelos blocos constituintes de um novo planeta ou os restos de um planeta já formado. A ser confirmada, esta descoberta corresponderá à evidência mais concreta encontrada até à data de que dois exoplanetas podem partilhar uma mesma órbita.

"Há duas décadas, a teoria previa que pares de planetas de massa semelhante poderiam partilhar a mesma órbita em torno da sua estrela, os chamados planetas troianos ou co-orbitais. Agora, e pela primeira vez, parece que encontrámos indícios concretos que favorecem esta teoria", disse Olga Balsalobre-Ruza, estudante de doutoramento no Centro de Astrobiologia em Madrid, Espanha, que liderou o estudo publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

Os troianos, corpos rochosos na mesma órbita de um planeta, são comuns no nosso próprio Sistema Solar [1], sendo o exemplo mais famoso os asteróides troianos de Júpiter - mais de 12 000 corpos rochosos que se encontram na mesma órbita em torno do Sol que o gigante gasoso. Os astrónomos previram que os troianos, em particular os planetas troianos, poderiam também existir em torno de outras estrelas que não o nosso Sol, mas as provas da sua existência têm sido escassas. “Até agora, os exotroianos (planetas troianos exteriores ao nosso Sistema Solar) têm sido uma espécie de unicórnios, ou seja, apesar da teoria permitir que existam, nunca foram detectados", disse o co-autor Jorge Lillo-Box, investigador no Centro de Astrobiologia, em Madrid.

Agora, com o auxílio do ALMA,  do qual o ESO é um parceiro, uma equipa internacional de cientistas descobriu a mais forte evidência observacional encontrada até à data de que os planetas troianos podem, de facto, existir no sistema PDS 70. Esta jovem estrela é conhecida por albergar dois planetas gigantes, semelhantes a Júpiter, PDS 70b e PDS 70c. Ao analisar observações ALMA deste sistema, retiradas do arquivo científico, a equipa detectou uma nuvem de detritos no local da órbita de PDS 70b onde se espera que existam planetas troianos.

Os troianos ocupam as chamadas zonas lagrangeanas, duas regiões extensas na órbita de um planeta onde a atração gravitacional combinada da estrela e do planeta pode reter material. Ao estudar estas duas regiões da órbita de PDS 70b, os astrónomos detectaram um sinal ténue vindo de uma delas, o que poderá indicar que uma nuvem de detritos com uma massa até cerca de duas vezes a da nossa Lua existe nesse local.

A equipa acredita que esta nuvem de detritos possa indicar a presença de um mundo troiano existente neste sistema ou mesmo a de um planeta em processo de formação. "Quem poderia imaginar dois mundos que partilham a duração do ano e as mesmas condições de habitabilidade? O nosso trabalho apresenta a primeira evidência de que tais mundos poderão existir", diz Balsalobre-Ruza. "Podemos imaginar facilmente um planeta a partilhar a sua órbita com milhares de asteróides, como é o caso de Júpiter, mas para mim é extraordinário pensar que dois planetas ou mais possam partilhar a mesma órbita".

"O nosso trabalho de investigação é um primeiro passo no sentido de procurarmos planetas co-orbitais muito jovens, ou seja, muito cedo desde a sua formação", diz a co-autora Nuria Huélamo, investigadora no Centro de Astrobiologia de Madrid. “Este trabalho levanta novas questões sobre a formação dos troianos, como é que estes objetos evoluem e quão frequentes serão em diferentes sistemas planetários", acrescenta Itziar De Gregorio Monsalvo, Diretora do Gabinete de Ciência do ESO no Chile, que também contribuiu para este trabalho de investigação.

Para confirmar sem margem de dúvida esta detecção, a equipa terá de aguardar até 2027, altura em que utilizará o ALMA para investigar se tanto o PDS 70b como a sua nuvem de detritos "irmã" se deslocam em conjunto de forma significativa ao longo na sua órbita em torno da estrela, o que “corresponderia a um enorme avanço no campo dos exoplanetas", diz Balsalobre-Ruza.

"O futuro deste tópico é muito excitante e aguardamos com expectativa as capacidades mais alargadas do ALMA, planeadas para 2030, as quais melhorarão drasticamente a capacidade da rede para caracterizar troianos em muitas outras estrelas", conclui De Gregorio Monsalvo.

Notas

[1] Quando os asteróides na órbita de Júpiter foram descobertos pela primeira vez, foi-lhes dado o nome de heróis da guerra de Tróia, daí o nome Troianos para nos referirmos a estes objectos.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi apresentado num artigo científico publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por: O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB], CSIC-INTA, Espanha), I. De Gregorio-Monsalvo (Observatório Europeu do Sul [ESO], Chile), J. Lillo-Box (CAB), N. Huélamo (CAB), Á. Ribas (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Reino Unido), M. Benisty (Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, França e Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, França), J. Bae (Department of Astronomy, University of Florida, EUA), S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Itália) e R. Teague (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, EUA).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

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PhD student at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
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Itziar De Gregorio-Monsalvo
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Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
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Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2311, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.