Uma estrela azul gigantesca abriga um dos exoplanetas mais quentes do universo

O recém-lançado telescópio espacial CHEOPS (Characterizing Exoplanet Satellite), da Agência Espacial Europeia (ESA), completou suas primeiras observações de um novo exoplaneta, revelando detalhes fascinantes sobre um “Júpiter ultraquente” conhecido como WASP-189b.

Júpiteres quentes são exoplanetas semelhantes a Júpiter que ficam localizados nas proximidades de suas estrelas hospedeiras. A diferença, como o próprio nome já diz, é que esses corpos celestes são ainda mais superaquecidos.

Em 2018, usando o telescópio terrestre WASP-South na África do Sul, os astrônomos detectaram um Júpiter ultraquente chamado WASP-189b, diferente de tudo o que foi visto antes. Agora, usando o novíssimo telescópio espacial CHEOPS, os astrônomos contemplaram esta maravilha celestial com novos olhos, refinando o que sabemos sobre este exoplaneta incomum.

Na verdade, o CHEOPS, quando comparado aos telescópios terrestres, “é muito mais preciso”, explicou Monika Lendl, astrônoma da Universidade de Genebra e principal autora do novo estudo. “Como o CHEOPS observa do espaço, ele não precisa olhar através da atmosfera da Terra e, portanto, a luz não sofre interferência da turbulência do ar”, completou.

CHEOPS é fruto de uma colaboração entre a ESA e o Escritório Espacial Suíço. O aparelho foi projetado exclusivamente para detectar e observar exoplanetas, e o faz ao detectar quedas no brilho de uma estrela – um sinal potencial de um exoplaneta passando na frente (ou seja, o método de trânsito de detecção). O CHEOPS também estudará exoplanetas previamente detectados, como é o caso do WASP-189b.

“O CHEOPS tem um papel de ‘acompanhamento’ único a desempenhar no estudo desses exoplanetas”, disse Kate Isaak, cientista do projeto CHEOPS na ESA e coautora do novo estudo. “Ele pesquisará trânsitos de planetas que foram descobertos do solo e, quando possível, medirá com mais precisão os tamanhos de planetas já conhecidos por transitarem por suas estrelas hospedeiras”.

Um novo artigo que descreve a primeira investigação formal do telescópio espacial foi publicado na Astronomy & Astrophysics.

O WASP-189b está localizado a 322 anos-luz de distância na constelação de Libra, no hemisfério sul. Este Júpiter superaquecido está em uma órbita estreita ao redor da estrela tipo A HD 133112, que brilha em azul. O exoplaneta, a apenas 7,5 milhões de km de sua estrela hospedeira, requer apenas 2,7 dias para fazer uma órbita completa.

Algumas características do recém-descoberto WASP-189b. Imagem: ESA

A temperatura do WASP-189b é difícil de ser calculada porque este gigante gasoso é bastante brilhante, causando conflito de dados entre ele e sua estrela hospedeira. Para contornar isso, Lendl e seus colegas esperaram por ocultações, nas quais os planetas passam por trás de suas estrelas hospedeiras de nossa perspectiva. Isso permitiu que os cientistas definissem corretamente o brilho do exoplaneta, que por sua vez permitiu que medissem sua temperatura.

“WASP-189b é um dos gigantes gasosos mais quentes que se conhece. Com o CHEOPS, pudemos determinar o brilho do lado diurno planetário e descobrir que a luz emitida por ele corresponde a um planeta com uma temperatura de cerca de 3.200 graus Celsius”, disse Lendl.

É uma temperatura elevada, mas quase familiar ao nosso Sol, que está apenas 2.000°C mais quente do que este exoplaneta escaldante. E, de fato, o WASP-189b é mais quente do que algumas estrelas anãs vermelhas, que cozinham em temperaturas bem abaixo de 3.000°C. As chances de qualquer vida existir neste planeta são basicamente nulas, já que até mesmo o ferro se converte em gás nesses extremos.

Poucos planetas são conhecidos por serem tão quentes. O WASP-189b também é o Júpiter ultraquente mais brilhante conhecido pelos cientistas. Os pesquisadores refinaram a massa do exoplaneta, descobrindo que é quase exatamente duas vezes mais pesado do que Júpiter. Eles também atualizaram o diâmetro do WASP-189b, descobrindo que é 1,6 da largura de Júpiter, ou 224 mil km, que é um pouco maior do que os cálculos anteriores.

De acordo com os cientistas, a estrela HD 133112, que ilumina o exoplaneta, não é perfeitamente redonda – na verdade é meio achatada, saliente no equador, onde é notavelmente mais fria em comparação com as regiões polares. A rápida rotação da estrela e as forças de maré centrífugas resultantes estão contribuindo para sua forma ímpar, observam os autores do estudo.

Curiosamente, o WASP-189b está em uma órbita inclinada, o que significa que está fora de linha com o plano equatorial da estrela. Na verdade, o exoplaneta está desalinhado, passando por cima das regiões polares da estrela. Esta é uma observação importante, pois significa que o exoplaneta provavelmente se formou mais para fora e, em seguida, migrou lentamente para dentro ao longo do tempo. Os pesquisadores especulam que essa jornada em direção à estrela hospedeira aconteceu devido à influência gravitacional de outros planetas no mesmo sistema, ou à influência de outra estrela.

Com suas observações do WASP-189b completas, o CHEOPS irá agora voltar sua atenção para centenas de outros exoplanetas conhecidos e suas estrelas hospedeiras. Como esta investigação inaugural deixa claro, podemos esperar muito mais deste excitante novo telescópio espacial para os próximos anos.