Dois artigos científicos recentes, liderados por investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), relatam as descobertas de vários “júpiteres” à volta de estrelas gigantes e de massa intermédia em fim de vida, um tipo de estrela onde não é comum encontrar planetas, especialmente muito próximo delas.
Nos estudos, Elisa Delgado Mena e Filipe Pereira, revelam as descobertas de dois “júpiteres” e dois “júpiteres quentes" a orbitar estrelas gigantes e de massa intermédia onde normalmente não se encontram planetas uma vez que já teriam sido destruídos.
Um “júpiter quente” é um tipo de exoplaneta gigante gasoso, semelhante a Júpiter, mas que orbita a sua estrela a uma distância bastante inferior à que Mercúrio orbita o Sol. Pensa-se que estes exoplanetas se formam numa órbita mais longínqua e que mais tarde migram para próximo da estrela.
Na investigação liderada por Elisa Delgado Mena (do (IA e da Universidade do Porto) realizada ao longo de 17 anos com o espectrógrafo HARPS montado no Telescópio de 3,6 metros do ESO, é revelada a presença de dois planetas gigantes em enxames abertos jovens, que contêm muitas estrelas de massa intermédia na fase gigante onde estrelas de massa intermédia entram na fase gigante.
“Neste trabalho, a equipa analisou seis dessas estrelas, das quais quatro apresentavam sinais provocados por atividade estelar. No enxame aberto IC4651, à volta da estrela nº 9122, com 1,8 vezes a massa do Sol, deteram um planeta com 6,2 vezes a massa de Júpiter e com um período de 744 dias.
Já no enxame aberto NGC3680, na estrela nº41, com 1,64 vezes a massa do Sol, detetaram um exoplaneta com uma massa cerca de 5 vezes superior à de Júpiter, com um período orbital de 1155 dias. Por comparação, Marte tem um período orbital de 687 dias e Júpiter de 4333 dias”, explica o IA em comunicado.
Dois "júpiteres quentes" orbitando estrelas gigantes vermelhas
No outro estudo liderado por Filipe Pereira (do IA e do Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), a equipa utilizou dados do observatório espacial TESS da NASA para identificar dois "júpiteres quentes" orbitando estrelas gigantes vermelhas.
"À volta da estrela TOI-4377 a equipa detetou um exoplaneta com 0,96 vezes o diâmetro e 1,35 vezes a massa de Júpiter, a orbitar em apenas 4,38 dias, a uma distância de apenas 0,058 unidades astronómicas da estrela.
Já à volta da estrela TOI-4551 a equipa detetou um exoplaneta com cerca de 1,06 vezes o diâmetro e 1,5 vezes a massa de Júpiter, que orbita a sua estrela em pouco menos de 10 dias e a uma distância de 0,1 unidades astronómicas.
Por comparação, Mercúrio demora 88 dias a orbitar o Sol, a uma distância média de 0,4 unidades astronómicas (ou 58 milhões de quilómetros)", explica o comunicado.
Estas descobertas vêm contrariar previsões anteriores de que estes planetas já teriam sido destruídos pelas suas estrelas gigantes.
Os novos dados sugerem que o processo ocorre mais tarde do que se pensava.
"Ao calcularmos modelos de estrutura interna dos planetas, percebemos que estes têm o seu diâmetro inchado devido à irradiação da estrela, que está muito próxima. Para além disso, este aumento do diâmetro planetário está a ocorrer de forma rápida, uma vez que o aumento do tamanho dos planetas já corresponde à atual irradiação a que estão sujeitos, a qual só aumentou recentemente, devido à estrela ter chegado à sua fase mais velha", explica Filipe Pereira.
A participação de Portugal na busca de exoplanetas
Como sublinha o IA, estas descobertas são muito importantes para compreender os mecanismos de formação e evolução de planetas e são possíveis graças à investigação em conjunto de estrelas e planetas “para conseguir caracterizar, de forma mais precisa, a relação entre a composição das estrelas-mãe e a presença e o tipo de exoplanetas em seu redor”.
O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço contribui para a investigação de exoplanetas em Portugal através de vários projetos que incluem a missão Cheops (ESA), já em órbita, o lançamento do telescópio espacial PLATO (ESA), a missão Ariel (ESA) e a instalação do espectrógrafo ANDES no maior telescópio da próxima geração, o ELT do ESO.
