Os astrônomos fizeram a primeira medição do alinhamento de rotação e a³rbita para um planeta distante 'super-Jaºpiter', demonstrando uma técnica que poderia permitir avanços na busca de entender como os sistemas exoplanetarios se formam e evolua­ram.

Uma equipe internacional de cientistas, liderada pelo professor Stefan Kraus, da Universidade de Exeter, realizou as medições do exoplaneta Beta Pictoris b - localizado a 63 anos-luz da Terra.

O planeta, encontrado na constelação de Pictor, tem uma massa de cerca de 11 vezes a de Jaºpiter e orbita uma estrela jovem em uma a³rbita semelhante a  de Saturno em nosso sistema solar.

O estudo, publicado hoje (29 de junho de 2020) no Astrophysical Journal Letters , marca a primeira vez que os cientistas medem o alinhamento da a³rbita de rotação para um sistema planetario de imagem direta.

Crucialmente, os resultados fornecem uma nova visão para aprimorar nossa compreensão da história da formação e evolução do sistema planetario .

O professor Kraus disse: "O grau de alinhamento entre uma estrela e uma a³rbita planeta¡ria nos diz muito sobre como um planeta se formou e se vários planetas no sistema interagiram dinamicamente após a sua formação".

Algumas das primeiras teorias do processo de formação de planetas foram propostas pelos proeminentes astrônomos do século XVIII Kant e Laplace. Eles observaram que as a³rbitas dos planetas do sistema solar estãoalinhadas entre si e com o eixo de rotação do Sol , e conclua­ram que o sistema solar se formava a partir de um disco protoplanetario rotativo e achatado.

"Foi uma grande surpresa quando se descobriu que mais de um tera§o de todos os exoplanetas pra³ximos orbitam sua estrela hospedeira em a³rbitas desalinhadas em relação ao equador estelar", disse o professor Kraus.

"Alguns exoplanetas chegaram a orbitar na direção oposta a  direção de rotação da estrela. Essas observações desafiam a percepção da formação do planeta como um processo limpo e ordenado que ocorre em um disco geometricamente fino e co-plano".

Para o estudo, os pesquisadores desenvolveram um manãtodo inovador que mede o pequeno deslocamento espacial de menos de um bilionanãsimo de grau causado pela rotação de Beta Pictoris.

A equipe usou o instrumento GRAVITY no VLTI, que combina a luz dos telesca³pios separados a 140 metros, para realizar as medições. Eles descobriram que o eixo de rotação estelar estãoalinhado com os eixos orbitais do planeta Beta Pictoris be seu disco de detritos estendido.

"A absorção de gás na atmosfera estelar causa um pequeno deslocamento espacial nas linhas espectrais que podem ser usadas para determinar a orientação do eixo de rotação estelar", disse o Dr. Jean-Baptiste LeBouquin, astra´nomo da Universidade de Grenoble na Frana§a e um membro da equipe.

"O desafio éque esse deslocamento espacial seja extremamente pequeno: cerca de 1/100 do dia¢metro aparente da estrela ou o equivalente ao tamanho de um passo humano na lua, visto da Terra".

Os resultados mostram que o sistema Beta Pictoris estãotão bem alinhado quanto o nosso pra³prio sistema solar . Essa descoberta favorece a dispersão planeta-planeta como a causa das obliquidades da a³rbita que são observadas em sistemas mais exa³ticos com Hot Jupiters.

No entanto, observações em uma grande amostra de sistemas planetarios sera£o necessa¡rias para responder a essa pergunta de forma conclusiva. A equipe propaµe um novo instrumento interferomanãtrico que lhes permitira¡ obter essas medidas em muitos outros sistemas planetarios que estãoprestes a serem descobertos.

"Um instrumento dedicado de alta resolução espectral na VLTI poderia medir o alinhamento da a³rbita de rotação para centenas de planetas , incluindo aqueles em a³rbitas de longo período", disse o Prof. Kraus, "Isso nos ajudara¡ a responder a  pergunta que processos dina¢micos moldam. a arquitetura dos sistemas planetarios ".