Planetas Extra-solares - Astronomia

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Estrela anã marrom 2M1207A (centro) e seu planeta 2M1207b, descobertos em 2004 Crédito: ESO.
ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAR (AGA292)
Enos Picazzio (IAGUSP)
PLANETAS
EXTRA-SOLARES
(Exoplanetas)
NÃO HÁ PERMISSÃO DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.
Conceitos antigos
Assim surgem os mundos : corpos de todos os tamanhos e formas
movem-se do infinito em um grande vácuo; lá eles juntam-se,
rodopiam e formam um único vórtice, uns colidindo com outros,
revolvendo de todas as maneiras, e começam a separar-se uns dos
outros. Leucippus (~480-420 a.C.)
Há infinitos mundos, parecidos ou não como o nosso. Assim como os
átomos são infinitos em número, como já foi provado, (...) não há em
nenhuma parte obstáculo ao número infinito de mundos.
Epicurus (341-270 a.C.)
Não pode haver mais mundos que um. Aristóteles (384-322 a.C.)
Existem inúmeros sóis com inúmeras terras girando em torno
deles…Seres vivos habitam esses mundos. Giordano Bruno (1548 - 1600)
Conceitos modernos
• Christian Huygens (1629 - 1695): primeira procura por planetas extrasolares documentada no final do séc. 17.
Peter van de Kamp (~1950): placas fotográficas
registrando
o movimento próprio da Estrela de Barnard:
Sua conclusão: o balanço (oscilação)
é causado por um planeta com cerca
de 1,6 massa de Júpiter, em órbita
excêntrica.
Refinando os cálculos (~1982) concluiu
haver dois planetas em órbitas circulares,
com 0,7 e 0,5 massa de Júpiter.
Muitos tentaram verificar os trabalhos de
van de Kamp mas não encontraram
oscilações; as encontradas estavam
dentro da margem de erro do método
utilizado. Peter van de Kamp morreu em
1995 afirmando suas conclusões.
Planetas não foram confirmados.
Exoplanetas
Candidatos presentes em estrelas
da Sequência Principal
694 exoplanetas (até 19/10/2011)
Enciclopedia de exoplanetas
• http://exoplanet.eu/
Estatística de exoplanetas
•http://media4.obspm.fr/exoplanets/base/statistiques.php
Conceituação
A situação se agrava para estrelas bem mais distantes que o Sol
Conceituação
Se fosse em torno da estrela Próxima Centauro (r = 4 ,3 1016 m): LP/LS = 7 10-19
Conceituação
Conceituação
Exemplo: planeta tipo Júpiter, orbitando
estrela a 5 UA, distante 30 a.L.
bola de pingue-pongue vista de 200m!
Telescópios ópticos
Potência de acúmulo de luz
uma quantidade proporcional ao quadrado do diâmetro da
objetiva
Campo de Visão
área visível, determinada pela abertura da entrada e a pupila de
saída do sistema
Limite de resolução
distância mínima para que duas fontes possam ser distinguidas
(Critério de Rayleigh, Sparrow...)
Imagem (negativo) de 2 fontes pontuais distantes,
vistas através de uma fenda circular.
a = 1.22 ( l / d)
Critério: máximo de uma fonte coincide
com o mínimo da outra. É o limite teórico
de resolução de um telescópio -> melhora
com o aumento da abertura “d”:
• Telescópio LNA (1.6-m) = 0.71"
• Telescópio Hubble (2.5-m) = 0.046"
• Telescópio Keck (10-m) = 0.012"
Diâmetro do telescópio
Telescópios ópticos e CCDs
Tamanho
do
pixel
Fonte: Christopher W. Churchill
Tamanho
do
Telescópio
Métodos de detecção
Métodos de detecção
•
Velocidade Radial
•
Astrometria
•
Trânsitos
•
“Pulsar timing”
•
Lente Gravitacional
•
Configuração de Disco
•
Astrometria Diferencial
•
Luz Refletida
•
Luz Transmitida
•
Emissões Aurorais
•
Emissões Rádio
•
Sinais Antropogênicos
•
Imageamento por Coronógrafo
•
Imageamento por Interferometria
Métodos de detecção
Velocidade radial
Movimento relativo da estrela projetado na
direção do observador causa deslocamento
Doppler no espectro estelar.
Astrometria
Movimento relativo da estrela projetado no
plano do céu causa deslocamento aparente
perceptível na posição da estrela.
Trânsito
Trânsitos dos planetas pelo disco estelar causa
diminuição sutil de brilho da estrela,
perceptível pela curva de luz .
Microlente
gravitacional
Estrelas provocam efeito de lente ao
transitarem em frente de estrelas de fundo. A
presença de planetas provoca um pico na curva
de luz da estrela de fundo.
Imageamento
Planetas refletem a luz da estrela e podem ser
imageados. Método exige processo artificial
para remover a imagem da estrela.
Fonte: Christopher W. Churchill
Comparando os métodos:
Critério: massa
Velocidade Doppler
Astrometria
Lente gravitacional
Imageamento
Fonte: Christopher W. Churchill
Comparando os métodos:
Critério: órbita
Velocidade Doppler
Astrometria
Lente gravitacional
Imageamento
Fonte: Christopher W. Churchill
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
estrela
planeta
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
• Movimento do Sol para o
período de 1960 a 2025,
visto de uma distância de 10
pc (~ 32 a.l.) na direção
perpendicular ao plano da
eclíptica (i = 0o).
• Astrometria apresenta
precisão bem maior se
observação for feita do
espaço.
valores em segundo de arco
http://planetquest.jpl.nasa.gov/Navigator/material/sim_material.cfm
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
Visão nas
proximidades
da estrela
Centro
de massa
Quanto maior for o planeta,
mais pronunciado será o efeito
Visão
panorâmica
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
Os planetas da estrela Gliese 876, cerca de 15 anos-luz.
O planeta tem quase a metade de seu tamanho .
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
Métodos indiretos de detecção: Astrometria
Estrela move-se em torno do centro de massa do sistema
Massas elevadas
Excentricidades elevadas
Métodos indiretos de detecção
O Efeito Doppler
E aumenta nesta direção
O comprimento de onda
diminui nesta direção
Métodos indiretos de detecção: Velocidade Radial
Deslocamento Doppler
provocado pelo
movimento da estrela
l1
l0
l2
l1
Quanto maior for o planeta,
mais pronunciado será o efeito
l0 l2
l2 - l1 n
l0 = c
Métodos indiretos de detecção: Velocidade Radial
(Deslocamento Doppler)
Desvio Doppler:
Mudança no comprimento
de onda
l
Velocidade Radial
v

l0 c
Comprimento de onda
da luz como medido
em laboratório
(referência)
Limíte da tecnologia atual:
l
Velocidade da luz
l0
 10 -8
v  3 ms -1
Movimento Doppler
r = rp + rs
mp
rp
rs
ms
Equacionando as acelerações gravitacional e circular:
Planeta:
G mP mS
FC  mP  rP 
2
r
Estrela:
G mP mS
FC  mS  rS 
r2
2
2
G ( mS  mP )
 ( rP  rS )   r 
2
Somando:
r
2
2
Movimento Doppler
r = rp + rs
mp
rp
rs
ms
Equacionando as acelerações gravitacional e circular:
Planeta:
G mP mS
FC  mP  rP 
2
r
Estrela:
G mP mS
FC  mS  rS 
r2
2
2
 ( rP  rS )   r  G ( mS  mP )
2
Somando:
2 3
Movimento Doppler
r = rp + rs
mp
rp
rs
ms
Equacionando as acelerações gravitacional e circular:
Planeta:
G mP mS
FC  mP  rP 
2
r
Estrela:
G mP mS
FC  mS  rS 
r2
2
2
 ( rP  rS )   r  G ( mS  mP )
2
Somando:
2 3
Lembrando:
Velocidade angular
2

T
Período de oscilação
Movimento Doppler
r = rp + rs
mp
rp
rs
ms
Equacionando as acelerações gravitacional e circular:
Planeta:
G mP mS
FC  mP  rP 
2
r
Estrela:
G mP mS
FC  mS  rS 
r2
Somando:
2 3
4

r
2 3
 r 
 GmS  mP   GmS
2
T
3a Lei de Kepler
2
2
Movimento Doppler
mp
r = rp + rs
rp
rs
ms
rP mP  rS mS
rP mP  rS mP  rS mS  rS mP
mP (rP  rS )  rS (mS  mP )
mP r  rS (mS  mP )
(mS  mP )rS
r
mP
Amplitude da velocidade radial de uma estrela
do centro de massa
3a Lei de Kepler
(mS  mP ) rS
r
mP
GmS  mP  
 2 r 3  GmS  mP 
 (mS  mP ) rS
2
3
mP
3
3
Amplitude da velocidade radial de uma estrela
do centro de massa
3a Lei de Kepler
(mS  mP ) rS
r
mP
GmS  mP  
 2 r 3  GmS  mP 
 (mS  mP ) rS
2
3
mP
3
3
vS   rS
vS3   3 rS3
v S3

  2 rS3
2
e 
T
Amplitude da velocidade radial de uma estrela
do centro de massa
3a Lei de Kepler
(mS  mP ) rS
r
mP
G mS  mP  
 2 r 3  GmS  mP 
 2 (mS  mP )3 rS 3
mP
v (mS  mP ) rS
G mS  mP  
3
m P
3
s
GmP 
v 3s (mS  mP ) 2 rS3T
2
vS3   3 rS3
3
2
3
vS   rS
3

v S3
3

v 3s m 2S rS3T
2
  2 rS3
2
e 
T
Amplitude da velocidade radial de uma estrela
do centro de massa
3a Lei de Kepler
(mS  mP ) rS
r
mP
G mS  mP  
 2 r 3  GmS  mP 
 2 (mS  mP )3 rS 3
mP
v (mS  mP ) rS
G mS  mP  
3
m P
3
s
GmP 
v 3s (mS  mP ) 2 rS3T
2
 2 G 
-2 / 3
vS  
m
mP

S
 T 
1/ 3
vS3   3 rS3
3
2
3
vS   rS
3

v S3
3

v 3s m 2S rS3T
2
  2 rS3
2
e 
T
Amplitude da velocidade radial de uma estrela
 2 G 
-2 / 3
vS  
m
mP

S
 T 
1/ 3
G  6,673  10-11 m3 kg-1s-2
mSun  2,0  1030 kg
Exemplos
Júpiter:
mJúp  1,9  1027 kg
T  11,86 anos
vS  12,4 ms-1
24
m

6
,
0

10
kg T  1 ano
Terra
Terra:
vS  0,09 ms-1
Método direto de detecção: Imageamento
Luz refletida pelo planeta
Visível:
estrela/planeta
= 1 bilhão
Infravermelho:
estrela/planeta
= 1 milhão
Fonte: Christopher W. Churchill
Método direto de detecção: Imageamento
Luz refletida pelo planeta
(Imagem simulada de Júpiter se visto à distância de 10pc
Método usa interferometria no infravermelho com telescópio de
solo. Resultado depende a luz do planeta, não da inclinação do
seu plano orbital.
Fonte: Christopher W. Churchill
Alguns exemplos
Imagem da estrela beta da
constelação do Pintor, obtida
com coronógrafo estelar.
A estrela central é ocultada por
um disco artificial no
instrumento.
(Smith & Terrile, 1987)
Disco secundário pode ser
maior que 130 AU
(HST 2006)
 Pictoris
Enos Picazzio
IAGUSP
Agosto 2006
Métodos indiretos de detecção: Fotometria
Variação de luz decorrente de um eclipse
Quanto maior for o planeta, mais
pronunciado será o efeito.
Contraste é maior no infravermelho que no
visível
Métodos indiretos de detecção: Fotometria
Absorção adicional de
sódium decorrente da
passagem da luz pela
atmosfera do planeta.
Métodos indiretos de detecção: Fotometria
Métodos indiretos de detecção: Fotometria
Métodos indiretos de detecção: Fotometria
Métodos indiretos de detecção: Microlente gravitacional
A curva de luz da estrela que está sendo submetida ao efeito,
aumenta ligeiramente quando o planeta cruza seu disco.
Métodos indiretos de detecção: Microlente gravitacional
Anel de Einstein
4GM DLS
E 

2
c
DL DS
plano
da fonte
plano
da lente
plano do
observador
G = cte gravitacional
M = massa do objeto
que causa a lente
c = veloc. da luz
E = diâmetro angular
do anel de Einstein.
DS
Fonte: Wikipedia
DL
DLS
Métodos indiretos de detecção: Microlente gravitacional
Pico sobre a curva de luz da estrelas de fundo
Fonte: Christopher W. Churchill
Métodos indiretos de detecção: Microlente gravitacional
OGLE-2005-BLG-169Lb
“super-Terra” (13 massas terrestres)
RV = velocidade radial
K ~ a metade da amplitude de variação das velocidades radiais medidas.
w - ângulo entre a direção do semi-eixo maior da órbita elíptica, no espaço, e a linha em que
o plano do movimento intercepta um plano perpendicular à linha de visada
v - ângulo formado pelo segmento estrela-planeta e o eixo-maior da elipse (contando-se a
partir do periastro)
A curva das velocidades radiais medidas só é uma senóide se a órbita for circular (e=0).
Se a órbita é elíptica, a curva é uma senóide deformada.
As deformações permitem determinar e e w.
Do tipo espectral da estrela podemos estimar o valor de M.
Das medidas obtemos 2 parâmetros principais: período e K e com eles determinamos os
demais parâmetros (supondo que a massa da estrela é bem maior do que a do planeta e
M+m ~ M).
Não há como separar m e sin i sem informações adicionais.
http://www.astro.iag.usp.br/%7Esylvio/exoplanets/planetas.htm
Essas informações podem ser obtidas se for possível observar os
deslocamentos da estrela (astrometria), ou se houver no sistema pelo menos
2 planetas de grande massa cuja interação produza alterações em seus
movimentos, cujo reflexo em RV possa ser medido.
Esses casos são porém raros, e as tabelas de exoplanetas sempre dão m.sin i
ao invés de m. Uma exceção são os planetas da estrela Gliese 876. Essa
estrela tem dois planetas que têm interações gravitacionais fortes e que
podem ser medidas e também teve as variações na posição da estrela
observadas com o telescópio espacial. Nesse caso, temos uma estimativa
direta da massa m.
A dinâmica planetária também permite entender melhor porque só estamos
descobrindo planetas tão grandes e tão próximos às estrelas. Usando a
terceira lei de Kepler, pode-se ver que a quantidade observada K é
aproximadamente proporcional ao produto m.sin i e inversamente
proporcional à raiz quadrada do produto Ma. Então K é maior se m é grande
(planeta grande) e se a é pequeno (planeta próximo à estrela).
http://www.astro.iag.usp.br/%7Esylvio/exoplanets/planetas.htm
A descoberta também é favorecida quando a estrela é de baixa massa.
Estes resultados estão traduzidos de forma gráfica na figura:
As tres linhas da figura
indicam os valores de K=30
m/s, K=10 m/s e K=3m/s.
Para um planeta como Júpiter
ao redor de uma estrela
como o Sol, e à mesma
distância da estrela que
Júpiter do Sol, K=13 m/s.
Esse
valor
está
acima
do limite dos espectrógrafos
atuais e um planeta desse
tipo poderá ser descoberto
acumulando-se observações
por um tempo longo (o
período de Júpiter ao redor
do Sol é 11,8 anos).
Já para um planeta como a Terra, a 1 UA de uma estrela como o Sol, K=10 cm/s.
Isso é muito menos do que permitem os melhores espectrógrafos e menor do
que as variações de velocidade na fotosfera de muitas estrelas devidas à
turbulência.
http://www.astro.iag.usp.br/%7Esylvio/exoplanets/planetas.htm
Distribuição de massa mínima
Para 167 exoplanetas conhecidos com M sen i < 15 MJup. Há uma queda drástica para
planetas de massa elevada, aproximadamente representada por uma lei de potência
dN/dM ~ M-1,16. Planetas de massa pequena apresentam amplitudes Doppler menores, o que
caracteriza um efeito seletivo, não necessariamente real.
Distribuição de distância orbital
Distribuição para 167 exoplanetas, com 0.03 < a < 10 em escala logarítmica.
Distribuição de período
Distribuição de períodos entre os chamados “júpiteres quentes”. Há sensível
concentração próxima a “3 dias”. Mapeamentos pela técnica Doppler geralmente são
mais sensíveis a esse tipo de planeta.
Alguns exemplos
Alguns exemplos
• semelhante ao Sol,
porém um pouco mais
jovem, mais massiva e
mais brilhante
• 44 a.l. de distância
• conhecida há pouco
mais de uma década
• tem 3 planetas do tipo
de Júpiter
• 2 planetas têm órbitas
inclinadas em ̴ 30o
• é possível que haja um
4o. Planeta com órbita
altamente excêntrica
• Causas possíveis para
órbitas inclinadas:
 migração interna dos
planetas
 ejeção de outros
planetas do sistema,
por interação mútua
 influência da estrela
companheira Upsilon B
Upsilon Andromedae
Alguns exemplos
55 Cancri
Alguns exemplos
AU Microsopii
Disco de despojos ao redor da
anã-vermelha AU Microscopii.
Hubble Space Telescope
Planetas estão sendo formados, ou já
existem. Grãos de poeira, fomados por
colisão entre asteróides e cometas
refletem a luz da estrela. A estrela tem
cerca de 12 milhões de anos, e está a
aproximadamente 32 anos-luz da Terra.
Seu tipo, anã-vermelha tipo espectral
M, é muito comum nas vizinhanças do
Sol.
O disco é arqueado e possui pequenas variações na densidade de poeira. Isto pode ser
causado pelo arrasto de uma companheira invisível, talvez um planeta gigante. Até o
momento, este é o único caso em que o disco é mais azulado que a estrela. Isto pode
indicar a presença de grãos pequenos, que espalham com mais eficiência luz azul que luz
vermelha. O excesso de grãos pequenos pode ser indicativo de que a estrela não é
brilhante o suficiente para “soprar” essa poeira. Em estrelas maiores e mais brilhantes a
pressão da radiação “sopra” para o espaço a poeira do disco.
Credit: NASA, ESA, J.E. Krist (STScI/JPL), D.R. Ardila (JHU), D.A. Golimowski (JHU), M. Clampin (NASA/GSFC), H.C. Ford (JHU), G.D. Illingworth (UCO-Lick), G.F. Hartig (STScI)
and the ACS Science Team
Alguns exemplos
A estrela é bem mais jovem que o Sol, tem
entre 30 e 250 milhões de anos. Está cerca de
88 anos-luz da Terra.
HD 107146
Disco de poeira ao redor de
HD 107146, uma anã amarela
semelhante ao Sol
Até o momento é o único disco visto ao redor
de uma estrela tão parecida com o Sol. As
pequenas diferenças de brilho nos dois lados
do disco se deve ao fato de que grãos
pequenos espalham mais luz quando estão
entre a Terra e a estrela do que se estiveram
atrás desta. Isto sugere que o lado mais
brilhante do disco está mais próximo de nós. O
disco é mais avermelhado que a estrela, um
indicativo de presença de grãos com cerca 2
milésimos de milímetro.
Estima-se que o Sol tenha um disco de poeira,
situado além de Netuno, dez vezes mais fino
que o desta estrela. Mesmo o Sistema Solar
pode conter de mil a dez mil vezes menos
poeira.
É possível que com estas características
(tamanho e espessura do disco e a quantidade
de poeira) esta estrela jamais evolua para ums
sistema planetário como o nosso. Isto mostra
que estrelas parecidas não possuem
necessariamente
sistemas
planetários
similares.
Credit: NASA, ESA, D.R. Ardila (JHU), D.A. Golimowski (JHU), J.E.
Krist (STScI/JPL), M. Clampin (NASA/GSFC), J.P. Williams
(UH/IfA), J.P. Blakeslee (JHU), H.C. Ford (JHU), G.F. Hartig
(STScI), G.D. Illingworth (UCO-Lick) and the ACS Science Team
Alguns exemplos
Esquema do Sistema
PSR B1267+12
http://www.astro.iag.usp.br/%7Esylvio/exoplanets/planetas.htm
HD 70642, um caso especial ?
Estrela
Tipo: a) G5 V, anã, amarelo-alaranjado (?)
b) Subgigante mais evoluída (?)
Massa: (1.00 +/- 0.05) MO
David A. Hardy, PPARC
Diâmetro: ~ DO ?
Luminosidade: ~ 0,93 LO
Metalicidade [Fe /H]: ~ 1,4 MO
Fotometricamente estável
Idade: ~ 4 bilhões de anos
Mag. Aparente: 7,7
Distância: ~ 90 AL
Período orbital: 2231 ± 400 d
Excentricidade: 0.05
www.solstation.com/star2/hd70642
Gigantes quentes
WASP-12b: o planeta mais quente da Via Láctea está sendo dragado pela sua
estrela.
A gravidade da estrela distorce o planeta e torna seu interior tão quente que sua
atmosfera expande e se mescla com a estrela. Calcula-se que em 10 milhões de
anos o planeta seja completamente consumido
O WASP-12b é 40% mais massivo que
Júpiter e orbita uma estrela do tipo solar
(distante 600 a.l. de nós, na constelação
Auriga), com período de cerca de 26,4
horas. A temperatura na alta
atmosfera atinge 1.540 oC. Sua forma
é ovalada em consequência da
intensa maré.
Gigantes quentes com órbita retrógrada
Gigantes quentes, também designados júpiteres quentes, são exoplanetas que estão a distâncias
muito próximas de usas estrelas, daí a temperatura elevada.
Novas descobertas sugerem que sistemas que contenham esse tipo de planeta podem não conter
planetas do tipo terrestre.
Dos 27 conhecidos, 6 orbitam
em sentido oposto à rotação
de suas estrelas, o que é
inesperado. Além disso, mais
da metade desses exoplanetas
quentes têm órbitas
desalinhadas com o eixo de
rotação de suas estrelas.
Arte (ESO)
Os núcleos dos planetas gigantes devem contar uma mistura de rochas e gelos diversos,
encontrados em regiões frias, distante da estrela central. Os gigantes quentes, devem ter sido
formados distante da estrela e migrado para a região interna por conta das interações
gravitacionais com o disco de protoplanetário . Este cenário ocorre na escala de alguns milhões de
anos e resulta no alinhamento das órbitas com o eixo de rotação da estrela.
Órbitas retrógradas podem ser efeito de interação gravitacional com corpo maior, talvez uma
companheira estelar.
Gigantes quentes com órbitas inclinadas
Exoplanetas: Missão Kepler (Procura de Planetas Habitáveis)
Exoplanetas: PSR B1620-26b é o mais velho
Foi o primeiro caso
observado.
A descoberta ocorreu em
1993, mas só foi confirmada
em 2003.
Esse planeta orbita um par
de estrelas (pulsar e anã
branca) , em um aglomerado
globular na constelação do
(NASA)
Escorpião.
Sua idade é estimada em
Planetas em pulsares são remanecentes
de estrelas
cerca de 13 bilhões de anos.
mortas. Estão sob radiação intensa
Exoplanetas: 55 Cancri é o mais denso
O exoplaneta mais denso.
Orbita sua estrela em
apenas 18 horas
Ele é pouco maior que a
Terra, mas sua massa é
cerca de 9 vezes maior
que a terrestre. Sua
(U. Texas, NSF, NASA)
densidade é próxima a da
chumbo
(11,3 g/cc.
Exoplanetas: Formalhaut b tem o ano mais longo
[ESA, NASA, and L. Calcada (ESO for STScI)]
Exoplaneta gasoso com Júpiter. Sua massa é 3 vezes maior que a de
Júpiter.
Ele orbita uma estrela jovem (200 milhões de anos) e demora cerca de
876 anos para dar uma volta completa em torno dela.
Descoberto em 2008, ele está a 84 anos luz da Terra.
Exoplanetas: Epsilon Eridani b é o mais próximo da Terra
Greg Bacon, Benedict et al, STScI, ESA, NASA)
Pouco menor que Júpiter, ele orbita sua estrela (Epsilon Eridani)
em cerca de 7 anos.
Sua distância da Terra é aproximadamente 10,4 anos-luz.
Exoplanetas: OGLE-2005-BLC-390L é o mais frio
. (ESO – Observatório Austral Europeu)
Sua temperatura é 50K (-223 °C)
Localiza-se a 21.000 anos-luz da Terra. Na constelação do Escorpião.
OGLE é acrônimo de “Optical Gravitational Lensing Experiment” (ESO)
Exoplanetas: Gliese 581e é o mais leve
. (ESO – Observatório Austral Europeu)
Gliese 581 é uma estrela
anã vermelha da
constelação de Libra, a
20,5 anos da Terra.
Ela tem 4 exoplanetas , e
o 581e é o que está mais
próximo da estrela. Seu
ano é de apenas 3,15 dias
terrestres.
A massa deste exoplaneta
é o dobro da terrestre.
A massa deste exoplaneta é o dobro da
O sistema planetário da
terrestre.
estrela Gliese foi
O sistema planetário da estrela Gliese foi
descoberto em abril de
descoberto em abril de 2009.
2009.
Exoplanetas: CD-532722b é o mais maciço
Descoberto em
fevereiro de 2011.
Este exoplaneta orbita a
estrela CD-35 2722.,
distante 70 anos-luz da
Terra.
Sua massa é 31 vezes
maior que a de Júpiter
NASA/JPL-Caltech/ T. Pyle (SSC)
Exoplanetas: HIP13044b pode ter sido de outra galáxia
(ESO – Observatório Austral Europeu)
Este exoplaneta foi descoberto em novembro de 2010, orbitando a
estrela HIP 13044, a 2000 anos-luz da Terra.
Acredita-se que essa estrela tenha pertencido a outra galáxia que foi
tragada pela Via Láctea há 6 bilhões de anos.
Ele orbita a estrela em 16 dias e sua massa é 25% maior que a de
Júpiter.
O que nos dizem os fatos observados?
A tendência de
apresentar
órbitas de
elevada
excentricidade
é real ?
O que nos dizem os fatos observados?
• A maioria dos
exoplanetas
descobertos tem
órbitas menores que
a de Júpiter.
• Exoplanetas muito
distantes apresentam
desvio Doppler
quase imperceptível.
O que nos dizem os fatos observados?
Poucos gigantes gasosos são Júpiteres-quentes
O que nos dizem os fatos observados?
Sobre a formação de sistemas planetários
Podemos explicar as peculiaridades das órbitas
observadas?
Precisamos modificar a teoria de formação do
Sistema Solar?
O que nos dizem os fatos observados?
Revisando a Teoria Nebular
• Essa teoria preve que planetas de grande massa como Júpiter não
deveriam se formar na região interna a 5 UA (onde apenas rochas e
metais se condensam).
• A presença de “Jupiteres Quentes” (gigantes gasosos muito
próximos de suas estrelas) sugere o mecanismo de “migração
planetária (encontros gravitacionais deslocam planetas na direção
da estrela).
Modificando a Teoria Nebular
• Observações sugerem que a teoria nebular parece inadequada para
explicar os sistemas planetários conhecidos.
• Migração planetária e encontros gravitacionais devem ser mais
importantes do que se pensava.
O que nos dizem os fatos observados?
Exoplanetas são comuns ou raros?
• Uma em cada 10 estrelas examinadas tinham
exoplanetas.
• As demais podem ter exoplanetas pequenos que ainda
não podem ser identificados com a instrumentação e as
técnicas atuais.
Modelode
para
a Terra
Procura
planetas
com alguma espécie de vida
Fonte: Christopher W. Churchill
Espectro simulado
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