JWST encontrou planeta bizarro! Um dos exoplanetas mais frios e mais velhos já observados
Exoplaneta 14 Her c foi observado pelo JWST e está batendo recorde em algumas propriedades de exoplanetas.
Planetas que orbitam outras estrelas diferentes do Sol são chamados de exoplanetas. Apesar de não existir uma classificação oficial, um exoplaneta é um corpo esférico que orbita uma estrela. Atualmente mais de 5000 exoplanetas já foram encontrados e classificados. Com os novos telescópios e novas técnicas, o número de exoplanetas observados só aumentam.
Há diferentes tipos de exoplanetas desde objetos com massas intermediárias entre a Terra e Netuno chamados de sub-Netunianos como gigantes gasosos que são chamados de super-Júpiteres. Os nomes são dados com base na massa e comparação com os objetos no Sistema Solar para ter uma ideia de comparação. Além disso, a distância da Terra ao Sol também é muito usada para medir distâncias entre um exoplaneta e sua estrela central.
Um dos avanços mais importantes na área aconteceu com o lançamento do telescópio espacial James Webb (JWST) em 2021. Com a tecnologia do JWST, astrônomos estão conseguindo estudar com detalhes exoplanetas e, principalmente, suas atmosferas. Recentemente, JWST fez mais uma observação que contribuiu para estudo de exoplanetas com a observação do 14 Her c. Esse exoplaneta é um gigante gasoso e é um dos planetas mais frios e antigos já observados.
14 Her c
Descoberto em 2005 e confirmado como exoplaneta em 2021, o exoplaneta chamado de 14 Herculis c ou 14 Her c orbita uma estrela menor que o Sol a cerca de 60 anos-luz da Terra. Ele recebe esse nome por estar localizado na constelação de Hércules e é o segundo exoplaneta desse sistema planetário. Em 2005, ele foi descoberto através da observação de sua velocidade radial mas apenas com o telescópio Gaia em 2021 que sua existência foi confirmada.
Astrônomos estimam que o exoplaneta 14 Her c se formou há aproximadamente 4 bilhões de anos e possui uma temperatura atmosférica de apenas -3 graus Celsius. O exoplaneta orbita sua estrela a uma distância de cerca de 2,2 bilhões de quilômetros, o que seria cerca de 15 vezes a distância da Terra ao Sol. Uma estimativa é que se o exoplaneta estivesse localizado no Sistema Solar, ele estaria entre Saturno e Urano.
Órbita diferente
Uma das formas de observar exoplanetas é através de trânsito planetário que a estrela e o planeta precisam estar alinhados no ponto de vista aqui da Terra. A órbita do 14 Her c não é uma órbita plana, ou seja, não está no mesmo plano que o outro planeta do sistema. Os dois planetas orbitam em ângulo de 40 graus e formam uma figura de “X” em redor da sua estrela.
As órbitas diferentes que os exoplanetas do sistema Hércules possuem chamam atenção dos astrônomos sobre formação de planetas. É esperado que os planetas orbitem a estrela no mesmo plano por causa da formação planetária. Uma das hipóteses é que essa configuração foi causada por um terceiro planeta que foi ejetado quando o sistema ainda era muito jovem.
Um exoplaneta raro
Geralmente, para imagear diretamente um exoplaneta, o objeto é um gigante gasoso quente e jovem. Isso porque esses objetos emitem luz infravermelha suficiente para ser observada por telescópios de infravermelho, como o JWST. Já exoplanetas mais frios são muito tênues para serem detectados diretamente já que a estrela hospedeira acaba saturando os equipamentos de observação.
No entanto, no caso do 14 Her c, a órbita inclinada e desalinhada desse planeta ajudou a evitar o problema da estrela. Usando o coronógrafo do JWST foi possível isolar o fraco brilho infravermelho do planeta e imagear diretamente o planeta. Com isso, ele é um dos exoplanetas mais frios e mais velhos a serem observdos diretamente. Dessa forma, os dados obtidos puderam ser comparados com modelos computacionais.
Como JWST observa exoplanetas?
O JWST utiliza métodos indiretos para conseguir observar exoplanetas e estudar as atmosferas destes. Um exemplo de método é a espectroscopia de transmissão que acontece quando um exoplaneta passa em frente de sua estrela hospedeira, a luz da estrela é filtrada através da atmosfera do planeta. O JWST consegue obter e analisar o espectro dessa luz filtrada.
Moléculas específicas na atmosfera do exoplaneta absorvem certas cores de luz, e as cores que "faltam" no espectro da estrela mostram que moléculas estão presentes. O JWST também é capaz de "imaginar" diretamente exoplanetas com o coronógrafo, como é o caso desse trabalho, que bloqueia a luz da estrela hospedeira, permitindo que a luz emitida diretamente pelo exoplaneta seja capturada.