Equipa internacional faz novas descobertas sobre o jovem sistema planetário AU Microscopii

Equipa internacional faz novas descobertas sobre o jovem sistema planetário AU Microscopii

Uma equipa internacional de cientistas, que inclui Alexandre Correia, do Centro de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), fez novas descobertas sobre o jovem sistema planetário AU Microscopii (AU Mic), contribuindo assim para uma melhor compreensão da formação e evolução de sistemas planetários.

A equipa, liderada pelo Instituto de Astrofísica de Paris (IAP), em França, mediu a intensa atividade magnética desta estrela e a obliquidade de um dos planetas, tendo ainda descoberto um segundo planeta no sistema.

«O estudo de planetas em torno de diferentes tipos de estrelas permite estabelecer as possíveis relações entre as propriedades das estrelas e dos planetas em torno delas. A maioria dos planetas conhecidos está em órbita de estrelas com idades semelhantes ao Sol, ou seja, com alguns milhares de milhões de anos. No entanto, existem também alguns exoplanetas em torno de estrelas muito mais jovens. O estudo destes planetas jovens permite explorar as propriedades dos sistemas planetários formados recentemente e, dessa forma, compreender melhor os processos físicos que controlam a sua evolução», contextualizam os autores do estudo, publicado na revista científica Astronomy & Astrophysics.

Neste contexto, «o sistema planetário AU Microscopii é particularmente interessante. A estrela, com cerca de metade da massa do Sol, tem apenas 22 milhões de anos e está rodeada por um disco de poeira e gás, que é o que ainda sobra do disco "protoplanetário" no qual os planetas se formaram. A juventude desta estrela é caracterizada em particular por um período de rotação muito rápido e uma forte atividade magnética (erupções, forte campo magnético, etc.)», explica Alexandre Correia.

Neste estudo, iniciado em 2019, os cientistas observaram detalhadamente este sistema planetário utilizando o espectrógrafo SPIRou, um instrumento instalado no observatório Canada-France-Hawaii Telescope. Estas observações possibilitaram medir o magnetismo da estrela, entender melhor os efeitos que a atividade magnética induz nas medidas espectroscópicas e deduzir uma obliquidade nula para o sistema. A obliquidade é o ângulo entre o plano orbital do planeta (o plano da órbita em torno da estrela) e o plano equatorial da estrela (o plano perpendicular ao eixo de rotação).

Ao combinar os dados do SPIRou com observações do telescópio espacial TESS, a equipa confirmou que a estrela gira rapidamente em torno de si mesma (em menos de cinco dias) e que apresenta várias protuberâncias por dia na sua superfície, semelhantes às erupções solares, porém muito mais intensas. «A correção desses efeitos permitiu melhorar a medição dos parâmetros do planeta que já era conhecido neste sistema, e também possibilitou a deteção e caracterização de um segundo planeta, que também passa em frente da estrela apresentando trânsitos periódicos. Este segundo planeta do sistema AU Mic é um pouco mais distante e menor do que o primeiro», aprofundam os cientistas.

Segundo os autores do estudo, a configuração do sistema planetário em AU Mic é estável, isto é, «as interações gravitacionais entre os dois planetas não levarão a colisões ou à ejeção de um deles. No entanto, estas interações são bastante fortes e envolvem pequenas variações das suas órbitas ao longo do tempo. Resumindo, AU Mic é um sistema chave que permitirá muitos estudos acerca de planetas jovens, das suas atmosferas, interações planeta-planeta e planeta-disco. Os cientistas poderão assim compreender melhor as fases mais recentes da formação dos sistemas planetários durante sua evolução».

Figura 1: Imagem artística da estrela jovem AU Mic e um de seus dois planetas. As listras vermelhas sugerem o campo magnético da estrela. São também visíveis erupções na superfície desta estrela ativa. (créditos: NASA-JPL/Caltech)

Cristina Pinto

Universidade de Coimbra• Reitoria

Comunicação de Ciência