Astrônomos descobriram um punhado de planetas que viajam sozinhos através do espaço interestelar. A descoberta dos objetos, que não orbitam nenhuma estrela, vai ajudar os cientistas a entender melhor como os sistemas planetários se formam e evoluem.
Os 10 planetas flutuantes estão a milhares de anos-luz na direção do bojo central da Via Láctea, na direção da constelação de Sagitário. Suas massas e as composições são devem ser equivalentes à de Júpiter e Saturno - principalmente hidrogênio e hélio, com traços de elementos mais pesados.
"Nós esperamos que eles tenham sido em torno de estrelas e então, durante as fases posteriores da formação do planeta, sido expulsos, devido principalmente às interações com outros planetas", disse Daniel Bennett, um astrônomo da Universidade de Notre Dame. Resultados de sua equipe foram publicadas na quarta-feira na revista Nature.
Mais de 500 exoplanetas já foram detectados em apenas uma década por cientistas e a maioria destes são gravitacionalmente ligados a uma estrela, orbitando-a como os planetas do sistema solar orbitam o Sol. Planetas flutuantes livres têm sido relatados antes, mas somente em regiões do espaço onde as estrelas já estão se formando.
A mais recente descoberta mostra que os planetas flutuantes existem em grande número na parte mais vazia do espaço, sem estrelas, a uma distância pelo menos 10 vezes maior que entre o Sol e a Terra. Borges estima que existam cerca de 1,8 vez mais dessas livres flutuações do tamanho de Júpiter, planetas gigantes, do que há estrelas na galáxia. "Isso é um pouco mais do que as pessoas esperavam", disse ele.
"Nossa pesquisa é como um censo da população - nós pesquisamos uma parte da galáxia e, com base nesses dados, pode-se estimar o número total da galáxia", disse Bennett. "A pesquisa não é sensível a planetas mais massivos do que Júpiter e Saturno, mas as teorias sugerem que planetas de menor massa como a Terra devem ser expulsos de suas estrelas mais freqüência e são, portanto, mais comuns que Júpiter em livre flutuação".
Sozinhos no espaço frio e sem qualquer fonte externa de energia, torna altamente improvável que os planetas gasosos possam abrigar vida. Mas com planetas flutuantes do tamanho da Terra poderia ser diferente. "Tem havido alguns artigos sugerindo que planetas do tamanho da Terra em livre flutuação poderiam ter temperaturas de superfície habitável", disse Bennett. "A razão é que, se eles não estão tão perto de uma estrela, eles não têm um mecanismo para retirar o hidrogênio atômico de sua atmosfera. Se você tem uma alta densidade suficiente, ele pode exercer um efeito estufa muito eficaz. "
Cientistas tinham mostrado anteriormente que as Terras em livre flutuação poderiam ter uma temperatura de superfície habitável apenas a partir do calor produzido pelo decaimento de elementos radioativos em seu interior. "A Terra tem isso, mas é aproximadamente 10.000 vezes menor do que o aquecimento do sol. Então você precisa de um ambiente de estufa muito eficaz de manter a alta temperatura", disse Bennett.
Bennett e equipe analisaram dados de observações em torno de 60 graus quadrados do bojo central da Via Láctea, registrados pelo telescópio de 1,8m de largura Microlensing de Observações em Astrofísica (Moa) na Nova Zelândia. Microlente é uma técnica que tira vantagem do fato de que a luz é curvada como os raios ao passar perto de um objeto massivo, como uma estrela.
De acordo com a teoria geral da relatividade de Albert Einstein , a gravidade da massa de um planeta distorce o espaço ao seu redor, tornando o como área parecida com uma lente gigante de aumento. Se essa "lupa" passa em frente de uma estrela que já está sendo vista por um telescópio na Terra, a estrela vai brilhar, aparentemente por um curto período de tempo. O telescópio Moa permitiu aos cientistas monitorar a luminosidade de 50 milhões de estrelas na Via Láctea a cada hora, durante dois anos.
A equipe de Bennet observou 10 eventos de microlente assim, e a intensidade de brilho das estrelas lhes permitiu calcular a massa dos planetas que estavam passando. Ele disse que era possível que alguns dos planetas podem acabar sendo encontrados em órbita ao redor de estrelas muito distantes, mas as órbitas são raras.
Os 10 planetas flutuantes estão a milhares de anos-luz na direção do bojo central da Via Láctea, na direção da constelação de Sagitário. Suas massas e as composições são devem ser equivalentes à de Júpiter e Saturno - principalmente hidrogênio e hélio, com traços de elementos mais pesados.
"Nós esperamos que eles tenham sido em torno de estrelas e então, durante as fases posteriores da formação do planeta, sido expulsos, devido principalmente às interações com outros planetas", disse Daniel Bennett, um astrônomo da Universidade de Notre Dame. Resultados de sua equipe foram publicadas na quarta-feira na revista Nature.
Mais de 500 exoplanetas já foram detectados em apenas uma década por cientistas e a maioria destes são gravitacionalmente ligados a uma estrela, orbitando-a como os planetas do sistema solar orbitam o Sol. Planetas flutuantes livres têm sido relatados antes, mas somente em regiões do espaço onde as estrelas já estão se formando.
A mais recente descoberta mostra que os planetas flutuantes existem em grande número na parte mais vazia do espaço, sem estrelas, a uma distância pelo menos 10 vezes maior que entre o Sol e a Terra. Borges estima que existam cerca de 1,8 vez mais dessas livres flutuações do tamanho de Júpiter, planetas gigantes, do que há estrelas na galáxia. "Isso é um pouco mais do que as pessoas esperavam", disse ele.
"Nossa pesquisa é como um censo da população - nós pesquisamos uma parte da galáxia e, com base nesses dados, pode-se estimar o número total da galáxia", disse Bennett. "A pesquisa não é sensível a planetas mais massivos do que Júpiter e Saturno, mas as teorias sugerem que planetas de menor massa como a Terra devem ser expulsos de suas estrelas mais freqüência e são, portanto, mais comuns que Júpiter em livre flutuação".
Sozinhos no espaço frio e sem qualquer fonte externa de energia, torna altamente improvável que os planetas gasosos possam abrigar vida. Mas com planetas flutuantes do tamanho da Terra poderia ser diferente. "Tem havido alguns artigos sugerindo que planetas do tamanho da Terra em livre flutuação poderiam ter temperaturas de superfície habitável", disse Bennett. "A razão é que, se eles não estão tão perto de uma estrela, eles não têm um mecanismo para retirar o hidrogênio atômico de sua atmosfera. Se você tem uma alta densidade suficiente, ele pode exercer um efeito estufa muito eficaz. "
Cientistas tinham mostrado anteriormente que as Terras em livre flutuação poderiam ter uma temperatura de superfície habitável apenas a partir do calor produzido pelo decaimento de elementos radioativos em seu interior. "A Terra tem isso, mas é aproximadamente 10.000 vezes menor do que o aquecimento do sol. Então você precisa de um ambiente de estufa muito eficaz de manter a alta temperatura", disse Bennett.
Bennett e equipe analisaram dados de observações em torno de 60 graus quadrados do bojo central da Via Láctea, registrados pelo telescópio de 1,8m de largura Microlensing de Observações em Astrofísica (Moa) na Nova Zelândia. Microlente é uma técnica que tira vantagem do fato de que a luz é curvada como os raios ao passar perto de um objeto massivo, como uma estrela.
De acordo com a teoria geral da relatividade de Albert Einstein , a gravidade da massa de um planeta distorce o espaço ao seu redor, tornando o como área parecida com uma lente gigante de aumento. Se essa "lupa" passa em frente de uma estrela que já está sendo vista por um telescópio na Terra, a estrela vai brilhar, aparentemente por um curto período de tempo. O telescópio Moa permitiu aos cientistas monitorar a luminosidade de 50 milhões de estrelas na Via Láctea a cada hora, durante dois anos.
A equipe de Bennet observou 10 eventos de microlente assim, e a intensidade de brilho das estrelas lhes permitiu calcular a massa dos planetas que estavam passando. Ele disse que era possível que alguns dos planetas podem acabar sendo encontrados em órbita ao redor de estrelas muito distantes, mas as órbitas são raras.
Astronomers have found a clutch of planets that wander alone through interstellar space. The discovery of the objects, which do not orbit any star, will help scientists better understand how planetary systems form and evolve.
"We expect that they were formed around stars and then, during the later stages of planet formation, they get ejected, primarily due to interactions with other planets," said Daniel Bennett, an astronomer at the University of Notre Dame. His team's results were published on Wednesday in Nature.
The latest discovery shows that free-floating planets exist in large numbers in the emptiest parts of space, with no stars within a distance at least 10 times that between the Sun and the Earth. Bennett estimated that there are around 1.8 times as many of these free-floating Jupiter-sized giant planets as there are stars in the galaxy. "That's a bit more than people had expected," he said.
"Our survey is like a population census – we sampled a portion of the galaxy and, based on these data, can estimate overall numbers in the galaxy," said Bennett. "The survey is not sensitive to planets less massive than Jupiter and Saturn, but theories suggest that lower-mass planets like Earth should be ejected from their stars more often and are thus more common that free-floating Jupiters."
Being alone in cold space and without any source of external energy, it is highly unlikely that the gaseous planets could harbour life. But free-floating Earth-sized planets might be different. "There have been a few papers suggesting that free-floating Earth-sized planets could have habitable surface temperatures," said Bennett. "The reason is that, if they're not that close to a star, they don't have a mechanism to remove the atomic hydrogen from their atmosphere. If you have a high enough density of it, it can be a very effective greenhouse gas."
Scientists have previously suggested that free-floating Earths could have a habitable surface temperature just from the heat produced by the decay of radioactive elements in their interior. "The Earth has that but it's about 10,000 times smaller than the heating from the sun. So you need a very effective greenhouse atmosphere to keep the temperature high," said Bennett.
Bennett's team analysed data from observations of around 60 square degrees of the Milky Way's central bulge, recorded by the 1.8m-wide Microlensing Observations in Astrophysics (Moa) telescope in New Zealand. Microlensing is a technique which takes advantage of the fact that light gets bent as the rays pass close to a massive object such as a star.
According to Albert Einstein's general theory of relativity, the gravity from the mass of a planet warps the space around it, making the area act like like a giant magnifying glass. If this "magnifying glass" passes in front of a star that is already being watched by a telescope on Earth, the star will apparently brighten for a short period of time. The Moa telescope allowed the scientists to monitor the brightness of 50 million stars in the Milky Way every hour for two years.
Bennet's team observed 10 such microlensing events, and the amount of brightening of the stars allowed them to calculate the mass of the planets that were passing by. He said it was possible that some of the planets might end up being found to be in orbit around very distant stars, but such orbits are rare.
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