Hubble identifica estranho exoplaneta que pode ajudar a entender suposto nono planeta do Sistema Solar

ESA/Hubble, M. Kornmesser

O exoplaneta HD 106906 b, cuja massa é onze vezes maior do que a de Júpiter, ocupa uma órbita raríssima ao redor de uma estrela dupla que está a 336 anos-luz de distância, e pode nos oferecer pistas sobre um hipotético nono planeta que talvez exista em nosso próprio Sistema Solar. É o que revela uma nova pesquisa publicada no The Astronomical Journal.

Essa é a primeira vez que astrônomos conseguem medir o movimento de um planeta gigante, cuja órbita fica em um lugar muito distante de sua estrela hospedeira e de seu disco visível de detritos.

O exoplaneta HD 106906 b foi descoberto em 2013 com o Telescópio Magellan no Observatório Las Campanas no Deserto do Atacama, no Chile. Entretanto, até então os astrônomos não sabiam nada sobre a órbita desse planeta. Para isso foi necessário algo que somente o Telescópio Espacial Hubble conseguiria: coletar medições muito precisas do movimento ao longo de 14 anos, com uma precisão extraordinária.

E se não houver um nono planeta no Sistema Solar?

O exoplaneta reside muito longe do par de estrelas jovens e brilhantes — mais de 730 vezes a distância entre a Terra e o Sol. Essa distância imensa dificultou o processo para determinar sua órbita de 15 mil anos, em tão pouco tempo de observação do Hubble. A rotação do planeta em sua órbita é muito devagar, isso ocorre devido à baixa força gravitacional de suas estrelas parentes que estão muito distantes.

A equipe Hubble por trás desse novo resultado se surpreendeu ao encontrar esse planeta remoto que possui uma órbita extra que está muito inclinada, alongada e externa a um disco de poeira e detritos que cercam as estrelas gêmeas hospedeiras do exoplaneta. O disco de detritos em si é muito extraordinário, talvez devido à força gravitacional do planeta. Esse estudo foi liderado por Meji Nguyen, da Universidade da Califórnia, em Berkeley,

“Para ressaltar porquê isso é estranho, podemos olhar para nosso próprio Sistema Solar, e ver que todos os planetas estão aproximadamente no mesmo plano”, explica Nguyen. “Seria bizarro se, digamos, Júpiter estivesse inclinado 30 graus relativo ao plano que todos os outros planetas orbitam. Isso levanta questões sobre como o HD 106906 b acabou tão longe e em uma órbita tão inclinada”.

“A principal teoria para explicar como o exoplaneta chegou a tal distância e inclinou sua órbita de tal maneira estranha é de que foi formado muito próximo a suas estrelas, cerca de três vezes a distância da Terra do Sol, e foi arrastado dentro do disco de gás do sistema, o que fez com que a órbita do planeta decaísse, forçando-o a migrar para dentro de sua hospedeira estelar. As forças gravitacionais das estrelas gêmeas então o expulsaram para uma órbita diferente, que quase o jogou para fora do sistema em direção ao vazio do espaço interestelar. Então, uma estrela passou muito próxima a esse sistema, estabelecendo a órbita do exoplaneta, e prevenindo que ele abandonasse seu sistema original. Possíveis estrelas que passaram foram identificadas anteriormente utilizando medições de precisão de distância e movimento do satélite de pesquisa Gaia da Agência Espacial Europeia.

Esse cenário para explicar a órbita bizarra do HD 106906 b é similar de certa maneira ao que pode ter feito com que o hipotético Planeta Nove acabe nas regiões mais distantes de nosso Sistema Solar, além do Cinturão de Kuiper. O Planeta Nove poderia ter se formado no Sistema Solar interno, e então expulso por interações com Júpiter. Entretanto, Júpiter provavelmente iria ter mandado o Planeta Nove para muito além de Plutão. Estrelas que passavam podem ter estabilizado a órbita do planeta expulso ao empurrar a órbita para longe de Júpiter e dos outros planetas no Sistema Solar interno.

“É como se tivéssemos uma máquina do tempo para nosso próprio Sistema Solar, e voltássemos 4,6 bilhões de anos para ver o que pode ter acontecido quando nosso Sistema Solar mais jovem era dinamicamente ativo, e tudo foi empurrado e rearranjado”, explica o membro da equipe, Paul Kalas, da Universidade da Califórnia, em Berkeley.

Até hoje, os astrônomos possuem somente evidências circunstanciais para a existência do Planeta Nove. Eles encontraram um aglomerado de pequenos corpos celestes além de Netuno que se movem em órbitas incomuns comparadas ao resto do Sistema Solar. Alguns astrônomos acreditam que essa configuração sugere que esses objetos foram moldados juntos pela força gravitacional de um planeta gigante e que ainda não foi visto. Uma hipótese alternativa é que não há um gigante perturbador, mas ao invés disso, esse desequilíbrio ocorre devido a influência gravitacional combinada de objetos muito menores.

“Apesar de não terem encontrado o Planeta Nove até hoje, a órbita do planeta pode ser deduzida baseada em seus efeitos de diversos objetos no Sistema Solar externo”, explica o membro da equipe Robert De Rosa do Observatório Europeu do Sul em Santiago, no Chile, que liderou a análise do estudo. “Isso sugere que se um planeta de fato fosse responsável pelo que nós observamos na órbita de objetos trans-Netunianos, deve ter uma órbita excêntrica inclinada relativa ao plano do Sistema Solar. Essa previsão da órbita do Planeta Nove é similar ao que vemos com o HD 106906 b”.

Os cientistas que utilizam o Telescópio Espacial James Webb da Nasa/Esa/Csa planejam conseguir novos dados sobre o HD 106906 b para entender melhor o sistema do planeta. Os astrônomos querem saber onde e como o planeta se formou e se o planeta possui seu próprio sistema de detritos ao redor dele, entre outras questões.

“Ainda existem muitas questões em aberto sobre esse sistema”, acrescenta De Rosa. “Por exemplo, não sabemos com conclusão onde e como o planeta se formou. Apesar de termos realizado as primeiras medições de movimento orbital, ainda existem muitas incertezas sobre os diversos parâmetros orbitais. Provavelmente tanto os observadores quanto os teóricos irão estudar o HD 106906 durante anos, revelando muitos mistérios sobre esse sistema planetário incrível”.

Publicado em 14/12/2020