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Coluna do Astrônomo

Medida a duração do dia em um Exoplaneta

Um dos poucos exoplanetas dos quais temos uma imagem direta é Beta Pictoris b, que está a 63,4 anos-luz de nós, girando ao redor da estrela Beta Pictoris, na constelação de Pictor, ou Pintor. Essa estrela é visível a olho nu e fácil de se localizar partindo-se das Três Marias. E além de termos uma imagem de seu planeta, Beta Pictoria b, ele também é o primeiro exoplaneta cuja velocidade de rotação foi medida.

O trabalho foi feito por uma equipe de astrônomos holandeses com dados obtidos no VLT (Very Large Telescope) que faz parte do Observatório Europeu do Sul, ou ESO (European Southern Observatory), localizado no Chile. A técnica que eles utilizaram foi observar o efeito Doppler, que faz com que a luz de objetos que estejam se afastando fique mais avermelhada, e a luz de objetos que estejam se aproximando fique mais azulada.

Imagine que você esteja no parque de diversões olhando para o carrossel. Todos os cavalinhos estão presos numa plataforma que executa uma rotação ao redor de um eixo central, e você percebe que metade do carrossel tende a se aproximar de você, e a outra metade tende a se afastar. Não podemos perceber isso no carrossel, mas podemos perceber num planeta ou numa estrela: a metade que se move no sentido de se aproximar tem sua luz mais azulada e a metade que se move no sentido de se afastar tem sua luz mais avermelhada. Parques de diversões são um excelente lugar para pensar em Física e Astronomia.

Efeito Doppler utilizado para medir rotação
Os astrônomos perceberam que a velocidade de rotação do planeta em seu equador é de 100.000 quilômetros por hora. A Terra tem velocidade de rotação no equador de apenas 1.700 quilômetros por hora. Apesar de Beta Pictoris b ser cerca de 16 vezes maior que a Terra, seu dia dura apenas 8 horas.
Imagem do planeta Beta Pictoris b. Compare sua distância à estrela Beta Pictoris com a distância de Saturno ao Sol, representada pelo desenho de sua órbita em escala. A distância de Beta Pictoris b à sua estrela é cerca de oito vezes a distância da Terra ao Sol. (Crédito: NASA)
Além de ser grandão (o que facilitou muito seu estudo), Beta Pictoris b é pesadão, tem cerca de 3.000 vezes mais massa que a Terra. E é também um garotão com cerca de apenas 20 milhões de anos, em comparação com nosso planeta, que tem cerca de 4,5 bilhões de anos de idade.

Esse resultado confirma a tendência que já observamos aqui no Sistema Solar dos planetas de maior massa terem rotação mais rápida. Júpiter, o maior planeta do sistema solar, tem velocidade de cerca de 47.000 quilômetros por hora. Um dos autores do trabalho, Remco de Kok disse:

“Não sabemos porque é que alguns planetas giram mais depressa que outros, mas esta primeira medição da rotação de um exoplaneta mostra que a tendência observada no Sistema Solar, de que os planetas de maior massa giram mais depressa, pode aplicar-se de igual modo aos exoplanetas, o que nos leva a pensar que este efeito deve ser alguma consequência universal do modo como os planetas se formam”.

Esse foi mais um passo em nosso conhecimento sobre exoplanetas. Com o refinamento da técnica utilizada por esses astrônomos holandeses, poderemos ter medidas da rotação de outros planetas e compreender mais sobre a natureza e formação.

Da próxima vez que for a um parque de diversões, pense em astronomia (Credito: http://www.stpmo.com/olde_time_picnic.htm)

 

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Um exoplaneta diferente

 

Os quase 1.500 planetas extrassolares, ou exoplanetas, não são visíveis diretamente por nossos olhos. Várias técnicas são utilizadas para descobri-los, como o trânsito (uma espécie de eclipse), velocidade radial, etc. Mesmo assim, podemos obter várias características destes objetos, como sua distância à estrela central, seu tamanho e sua massa.

 

Um exoplaneta, o HD 106906 b, apresenta características que intrigam os cientistas. Ele está muito distante da estrela em torno da qual orbita. Cerca de 650 vezes a distância Terra-Sol. Sua massa é 11 vezes a do maior planeta do Sistema Solar, Júpiter. Ele foi observado através da radiação infravermelho, pois apresenta uma emissão de calor ainda alta, por ter pouca idade (13 milhões de anos apenas), como resquício de sua formação.

 

A questão é que ele não possui massa suficiente para ter sido uma estrela – para isso seria necessário ter pelo menos 8 vezes mais do que tem. Nos sistemas duplos de estrelas, em que elas estão girando ao redor de um centro de massa comum, a relação entre as massas não é maior que 10 para 1. Neste caso, a relação está em 100 para 1, ou seja, a massa da estrela é 100 vezes maior que a do planeta.

 

Outro problema ainda não compreendido é a criação de um planeta gasoso gigante a essa distância. Nenhum modelo explica a sua formação, pois não haveria massa suficiente disponível naquela região.

 

O caminho mais possível é que os dois astros foram formados de nebulosas próximas e, por influência da gravidade, se juntaram. O hoje exoplaneta não conseguiu, por um motivo ainda desconhecido, juntar massa suficiente para começara a fusão nuclear e virar uma estrela.

 

 

 

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Primeiro exoplaneta orbitando gêmea solar em um aglomerado

 

Astrônomos descobriram três planetas orbitando estrelas do aglomerado aberto M67, também catalogado como NGC 2682, que reúne cerca de 500 estrelas a cerca de 2.500 anos-luz na constelação de Câncer, ou Caranguejo. Apesar de mais de mil exoplanetas, ou planetas extrassolares, já terem sido confirmados, poucos foram encontrados em aglomerados estelares.

 

E mais interessante ainda é que dois desses planetas orbitam estrelas semelhantes ao Sol, uma delas considerada gêmea solar. Uma gêmea solar é uma estrela quase idêntica ao Sol, em diversos aspectos. Esse é o primeiro exoplaneta detectado em uma gêmea solar dentro de um aglomerado. Esses dois planetas têm cerca de um terço da massa de Júpiter e são bastante velozes, orbitando suas estrelas em alguns dias.

 

 

Uma gêmea Solar influencia o espaço ao seu redor da mesma forma que o Sol, ou seja, mesma intensidade de vento estelar, mesma quantidade de radiação, mesmo brilho, mesma temperatura e mesmos tipos de atividades. Isso seria o cenário ideal para encontrarmos vida semelhante à da Terra, caso também fosse encontrado um planeta parecido com a Terra, a uma distância de cerca de uma unidade astronômica da estrela, e com uma Lua de tamanho proporcional à nossa Lua, com cerca de um quarto do tamanho do planeta. O fato da nossa Lua ser grande é um fator importante para a vida, pois ela mantém nosso eixo de rotação estável e protege o planeta de impactos de asteroides.

 

O terceiro planeta descoberto em M67 orbita uma estrela gigante vermelha, mais evoluída que o Sol. Tem mais massa que Júpiter e sua órbita demora 122 dias para se completar.

 

Veja abaixo um vídeo falando sobre os planetas de M67 (em inglês).

 

http://www.youtube.com/watch?v=ALGWq7BR0oU

 

Leia Mais:

 

Site do ESO (em inglês): http://www.eso.org/public/news/eso1402/

 

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Mais sete exoplanetas

 

Quatro anos de observação levaram pesquisadores europeus a identificar sete candidatos a planetas extrassolares ao redor da estrela KIC 11442793. Estas medidas foram feitas pelo satélite Kepler. Os planetas não foram observados individualmente. Eles são muito próximos da estrela principal e ficam ofuscados por sua luz. O que se tem de concreto é a curva de luz e o espectro da estrela.

 

O que é curva de luz? Uma equipe usou medidas da intensidade luminosa através de um sensível sensor chamado de fotômetro, que permite estudar como a luz se comporta ao longo do tempo. Os pesquisadores buscaram identificar momentos em que planetas passam diante da estrela e diminuem sua luminosidade. Chamamos isso de trânsito e o gráfico da intensidade luminosa versus o tempo é a curva de luz. Alguns destes trânsitos foram detectados.

 

O que é o espectro? Como ele ajuda a identificar planetas?  Um aparelho denominado espectrômetro decompõe a luz da estrela em suas cores originais. Como não há maneira de separar a imagem dos planetas da imagem da estrela, o espectro obtido é uma mistura destes. O movimento planetário faz com que os espectros dos planetas e da estrela principal tenham comportamentos diferentes. Este fenômeno é chamado efeito Doppler e afeta a cor da luz de objetos em movimento, tornando se mais azulados ao se aproximar e mais avermelhados ao se afastarem. Analisando estas variações com poderosos métodos matemáticos, os pesquisadores chegaram à conclusão de que pelo menos sete planetas estão compondo o espectro observado.

 

Combinando estes dados indiretos, duas equipes separadas identificaram a possível combinação de planetas que produziria estas variações luminosas. Este sistema é bem mais compacto que o nosso. O planeta mais afastado dos sete está a uma distância da estrela principal da mesma ordem que a Terra está do Sol.

Link para saber mais: http://noticias.terra.com.br/ciencia/espaco/astronomos-descobrem-sistema-com-sete-exoplanetas,8312d5d888be1410VgnVCM4000009bcceb0aRCRD.html